Le succès arrive en 1994 avec l'album Dookie qui contient les singles Longview et Basket case. La même année Green Day fait un passage remarqué à Woodstock dans un concert qui se terminera en bateille de boue géante. Dookie se vend à plus de onze millions d'exemplaires dans le monde. Fin 1995, Green Day enchaîne avec l'album Insomniac qui se vend à plus de deux millions d'exemplaires. Se plaignant d'être épuisé, le groupe annule sa tournée européenne et se laisse une année pour écrire l'album suivant Nimrod qui sort en 1997. Pour beaucoup Nimrod est le meilleur album du groupe, il marque surtout un premier tournant dans la carrière du groupe symbolysé par le titre "Time of your life" qui reste encore une des chansons les plus connues et les plus appréciées du repertoire de Green Day.
Après trois ans d'absence, Green Day revient avec Warning qui confirme l'évolution musicale du groupe. Une évolution qui ne sera pas du gout de certains fans, l'album est clairement différent de ces prédécesseurs et ne connaitra pas leur succès. Suit un best of avec deux inédits et la sortie d'un DVD regroupant l'ensemble de leurs clips. La santé du groupe n'est alors pas au beau-fixe et "la séparation était une option" comme on peut le lire dans un récent article du magazine américain Rollingstone. Le groupe ne se sépare pas et tourne avec Blink 182 sur le "Pop disaster tour". En 2002 sort "Shenanigans" un CD regroupant les faces-B et les inédits du groupe, puis on retrouve les membres de Green Day dans un side-project punk-electro appelé "The Network". Bien que les membres du groupe n'est jamais officialisé leur participation au projet il ne fait aucun doute qu'il faisaient bien partie de ce projet. Le groupe traverse par la suite une periode de doute durant laquelle il enregistrent une vingtaine de chansons qui leur sont volés dans le studio. Le groupe sort finalement de cette période de doute pour revenir sur le devant de la scène.
Le 21 septembre 2004 sort American Idiot, l'album le plus ambitieux du groupe, un rock-opéra dont deux des titres durent pas moins de neuf minutes. Avec cet album le groupe devient politiquement engagé contre le gouvernement en place dans son pays avec pour symbole le single "American Idiot". Cet album est caractérisé par une véritable histoire qui est raconté tout au long des 13 titres qui le composent. L'album est un succès énorme et la tourné du groupe est triomphante.
En 2006, Green Day reprennent avec U2 le titre "The Saints Are Coming" qui est repris pour les victimes du cyclone Katrina.
En 2007, Green Day reprend mais seul "Working Class Heroes" qui est dans l'album Instant Karma pour les personnes du Darfour.