Tuomas Holopainen inviterte med seg gitarist Emppu Vuorinen og Tarja Turunen, som var skolens beste sanger. Før stiftelsen av Nightwish hadde ikke Turunen noen interesse for heavy metal, og visste knapt hva det var. Nightwish startet som et band som skulle lage «akustisk stemningsmusikk», men fant imidlertid fort ut at verken stemmen til Tarja Turunen, eller deres egen musikalske bakgrunn, passet helt til dette. Etter en tid ble Jukka Nevalainen hentet inn for å spille trommer, og Sami Vänskä kom inn som bassist.
1997 – 2001
I 1997 signerte Nightwish platekontrakt med Spinefarm Records og gav ut sitt første album ved navn Angels Fall First. I 1998 kom albumet Oceanborn, som var Nightwish sitt store gjennombrudd i Europa. Albumet er muligens den mest symfoniske av alle platene til Nightwish, med symfoniske sanger som «The Riddler», «Sacrament of Wildernes» og «Nightquest».
I 2000 kom albumet Wishmaster. Musikkstilen på dette albumet var noe forskjellig fra musikken fra Angels Fall First og Oceanborn. Albumet regnes av fans for å være en «glemt skatt». Etter suksessen med Wishmaster ble Sami Vänskä sparket fra bandet på grunn av musikalske uoverensstemmelser mellom Tuomas og han selv. Vänskä ville kjøre den samme stilen som på Oceanborn og Angels Fall First, mens Tuomas ville «se utover horisonten». Bandet sto nå i fare for å bli oppløst.
I 2001 kom EP'en «Over the Hills and Far Away» med fire sanger. Her var det blant annet en «remake»-versjon av «Astral Romance» hvor Tony Kakko fra Sonata Arctica synger. Senere kom CD-versjonen, og her var det, i tillegg til de 4 sangene fra EP-en, konsertversjoner av en del eldre sanger.
2002 – sommeren 2005
I 2002 kom albumet Century Child, et album som er beskrevet som det mørkeste av albumene deres. Marco Hietala (tidligere i Tarot og Sinergy) ble med i bandet som ny bassist. Han synger den mannlige vokalen på sangene «Dead to the World», «Ever Dream», «Slaying the Dreamer», «Feel for You» og Andrew Lloyd Webber-låten «The Phantom of the Opera».
I 2005 ble plata Once utgitt, og den gikk høyt opp på listene i mange land, deriblant Norge. Singelen «Wish I Had An Angel» er blitt en av de mest populære Nightwish-sangene i USA. Det er så langt den mest solgte platen til Nightwish. Den ble utgitt på Nuclear Blast.
Senere ga de ut samleplaten Highest Hopes – The Best of Nightwish, der de blant annet har med en nyinnspilt utgave av «Sleeping Sun», samt en coverversjon av Pink Floyds «High Hopes».
Høsten 2005 – 2009
22. oktober2005 ble Tarja Turunen sparket fra bandet, og Nightwish startet letingen etter en ny vokalist. En adresse ble lagt ut på hjemmesiden, og hvem som helst kunne sende inn opptak. Da fristen gikk ut 15. januar 2006, hadde de mottatt over 2 000 demoer. Svenske Anette Olzon ble 24. mai2007 bekreftet som ny vokalist i Nightwish.[3] Hennes første utgivelse med Nightwish var singelen «Eva». Singlen er kun gjort tilgjengelig over Internett, og alle inntekter vil gå til veldedige formål.