Группа была образована в 1986 году школьными приятелями Билли Джо Армстронгом и Майклом Райаном Притчардом, и изначально носила название «Sweet children». Тогда же Билли Джо написал свою первую песню «Why Do You Want Him?». В 1987 году к группе присоединяется барабанщик Эл Собрант ( Джон Алан Киффмайер), с приходом которого группа сменила название на Green Day (что на американском сленге означает день дуракаваляния). Первое официальное выступление Green Day прошло в «Rod’s Hickory Pit in Vallejo» в Калифорнии, после чего группа начала выступать в клубах на Gilman Street in Berkeley. В этом же 1989 году группа записала свой первый EP «1,000 Hours». После чего Билли Джо принял решение бросить школу, но Майкл а отличии него продолжил учебу. В 1990 был записан второй ЕР «Slappy hours». Что примечательно оба ЕР были записаны в студии Lookout!Records, принадлежащей другу группы Ларри Ливермо. Он же привел в группу Тре Кула (реальное имя — Frank Edwin Wright III), который занял место Эла Собранта, ушедшего из коллектива ради учебы в колледже.В 1992 году на студии Сан-Франциско Art of Ears Green Day записали второй альбом «Kerplunk!». После выпуска «Kerplunk!» группе удалось привлечь к себе внимание многих крупных лейблов, с одним из которых позднее был заключен договор.
В апреле 1993 года Green Day подписывает контракт с Reprise Records. И уже весной 1994 года был выпущен третий альбом «Dookie», который произвел настоящий фурор, и стал отпровной точкой к известности группы. Благодаря поддержке MTV песня «Longview» становится хитом. Позже будут выпущены песни Basket case, визитная карточка группы
и When I come around. В этом же году Green Day взяли «Грэмми» за «Best Alternative Music Performance». В начале 1995 года «Dookie» был продан в 5 млн копий в США и 12 млн во всём мире. Тут же молодые люди сталкиваются с негативным отношением к себе и своему творчеству со стороны бывших друзей и товарищей — поступок Green Day полностью противоречил идеологии панка. Отныне вход в 924 Gilman Street был им закрыт. В этом же году был выпущен четвёртый альбом «Insomniac». «Insomniac» отличался от «Dookie» резким и агрессивным, «потяжелевшим» звучанием. Альбом был выпущен в контраст предыдущему, но поклонниками он был встречен неоднозначно. Кто-то отвернулся от группы, кто-то проникся к музыкантам большим уважением. Тираж диска составил 2 000 000 копий, что было провалом. После тура в поддержку «Insomniac» группа приступила к работе над следующим альбомом «Nimrod», который вышел в 1997 году. Этот альбом говорит о профессиональном взрослении коллектива — группа не ограничивает себя привычными рамками панк-звучания, и главным хитом становится акустическая баллада Good riddance (Time of you’re Life). Несмотря на небольшой тираж, «Nimrod» среди поклонников и музыкальных критиков стал считаться лучшей работой группы. После серии концертов группа надолго пропала с экранов телевизоров и волн радиостанций. Начали ходить слухи о распаде Green Day, но официальных заявлений не поступало.В 2000 году состоялся концерт в Neil Young’s Bridge School Benefit, который стал первым живым концертом в акустическом виде. И немного позже группа выпускает новый альбома «Warning». Альбом стал считаться для коллектива прощальным: резкая смена музыкального стиля в сторону поп-музыки, личные разногласия в группе негативно сказались на работе.
В конце 2001 года Green Day выпускают сборник «International Superhits!», куда вошли все синглы и несколько новых треков. Затем, в 2002 году, выходит компиляция «Shenanigans», содержащая более ранние, не издававшиеся песни. После этих двух релизов слухи о распаде группы стали появляться с пугающей регулярностью — как правило, выпуск лучших хитов говорит о творческом застое группы и предвещает конец ее деятельности.
Но 21 сентября 2004 года вышел новый альбом Green Day «American idiot», который привлек к себе большое внимание. Альбом был номинирован на 7 «Грэмми». Но удостоился только одной за «Лучший рок альбом». Кроме того Green Day собрали такие награды, как MTV Music Awards,
Peoples Choice Award и многие другие. После релиза Green Day почти два года провели гастролируя по миру. Летом 2005 состоялся самый масштабный на сегодняшний день их концерт на стадионе Milton Keynes в Лондоне. За два концертных дня Green Day сыграли перед 130-тысячной аудиторией. В 2006 году Green Day выступили дуэтом с U2. Их кавер-версия песни The Skids «The Saints Are Coming» сразу же заняла первые места чартов. В 2007 году группа записывает саундтрек к полнометражке "Симпсоны в кино" под названием "The Simpsons theme", а так же удостаивается чести быть нарисованными в мультфильме (как известно все знаменитости, которых рисуют в Симпсонах, приглашаются в студию и озвучивают своих персонажей).В том же 2007, Green Day препевают песню Джона Ленона "Working Class Hero".В мае 2009 года Green Day выпускают новый альбом «21st Century Breakdown». Альбом сразу был признан многими фанатами Green Day как их лучшее творение и возглавил национальные чарты более 20 стран, а многие песни этого альбома (такие как «Know Your Enemy», «21 Guns») стали супер хитами. Проданный тираж альбома по состоянию на 10 июля составил 1.7 млн копий.
В интервью журналу Kerrang! за март 2010 Билли Джо Армстронг говорил о начале работы над новым студийным альбомом и уточнил, что работа над альбомом будет завершена менее чем через год.