2004年、群馬にて清水依与吏を中心に結成。幾度かのメンバーチェンジを経て、2007年現在のメンバーとなる。

2009年2月18日に1stミニアルバム『逃した魚』をリリース。TOWER RECORDS一押しアイテム「タワレコメン」、HMV一押しアイテム「HOT PICKS」に史上初めて同時に選ばれ、全国の店頭にて異例の大展開。2010年6月、待望の1stフルアルバム『あとのまつり』をリリース。他とは一線を画す切なすぎる歌詞と美しすぎるメロディでその地位を確立した。

デビュー直前にiTunesが選ぶ2011年最もブレイクが期待できる新人アーティスト“Japan Sound of 2011”に選出。 4月6日に発売したメジャーデビューシングル「はなびら」はオリコンウィークリーチャートで45位を獲得、そしてその後6月22日リリースの2ndシングル「花束」は全国FMのパワープレイ、番組のエンディングテーマ等含めて73個を獲得し、オリコンウィークリーチャート18位を記録、その後10月に3rdシングル「思い出せなくなるその日まで」、メジャー初となるオリジナルアルバム「スーパースター」を立て続けにリリース。アルバム「スーパースター」はオリコンウィークリーチャート4位を記録した。

2011年度 年間ラジオ・エアプレイチャートでは2ndシングル「花束」が邦楽で1位を記録、ゴールドディスク大賞ベスト5ニュー・アーティスト受賞、CDショップ大賞入賞。全国11ヶ所(追加公演2公演含む)のワンマンツアーが全て即完し、さらに追加した渋谷公会堂公演も即完。新人ながら「ROCK IN JAPAN」「RISING SUN ROCK FES.」「MONSTER baSH」「SETSTOCK」「HIGHER GROUND」「TREASURE05X」の6本の夏フェスにも出演した。

2012年には「恋」「日曜日」「わたがし」「青い春」の4枚のシングルをリリース。「日曜日」はHBC・TBS系ドラマ「スープカレー」、「青い春」はCX系ドラマ「高校入試」の主題歌にも起用され、さらに大きな注目を集めた。11月にそれらのシングル曲を収録した3rdアルバム「blues」をリリース、その後の全国ツアーは17ヵ所19公演が全て即日完売、さらに2013年9月7日に行われた初の日本武道館公演も即日完売となり大成功を収めた。

2014年、8thシングル「高嶺の花子さん」（2013年6月リリース）、9thシングル「fish」（2014年2月リリース）、そして10thシングル「繋いだ手から」（2014年3月リリース）を含むニューアルバム「ラブストーリー」を3月26日にリリースし既に12万枚突破！！！5月からはそのアルバムを引っさげた初の全国ホールツアー「love stories tour 2014」（20ヵ所21公演）を開催し全て即日完売!!! 追加公演で行われた横浜アリーナ2DAYS、大阪城ホール1DAYも即日完売となり大成功を収めた。

2015年1月に発売されたシングル「ヒロイン」はJR SKISKIのCMソングに、5月に発売された「SISTER」は大塚製薬 ポカリスエット　イオンウォーターCMソング、8月に発売された「手紙」はNTTドコモ CMソング、11月に発売された「クリスマスソング」はフジテレビ系月曜9時ドラマ「5→9～私に恋したお坊さん～」主題歌に起用され大ヒットを記録、その後5枚目のオリジナルアルバム「シャンデリア」はオリコンウィークリーチャート2週連続1位を獲得した。

2016年1月にスタートした26ヶ所27公演のホールツアー、さらに6月から追加を含めて6ヶ所12公演のアリーナツアーは全ヶ所即日ソールドアウト。5月に発売されたシングル「僕の名前を」は映画「オオカミ少女と黒王子」主題歌となりiTunesウィークリーチャート1位を獲得、11月発売シングル「ハッピーエンド」は映画「ぼくは明日、昨日のきみとデートする」主題歌として話題を集めた。そして、12月28日には自身初のベストアルバム「アンコール」をリリースし、80万枚を越える大ヒットを記録。

2017年2月からスタートした自身最大規模の全国アリーナツアー“All Our Yesterdays Tour 2017”では30万人を動員し、2017年12月にリリースした、映画「8年越しの花嫁～奇跡の実話～」主題歌「瞬き」がロングセラーを記録。7月から10月にかけて東・名・阪 計5公演のドームツアーを全箇所SOLD OUTで大成功させた。
そして2018年10月クールTBS系　金曜ドラマ「大恋愛～僕を忘れる君と」主題歌「オールドファッション」のヒット、2019年1月クールTBS系 火曜ドラマ「初めて恋をした日に読む話」主題歌「HAPPY BIRTHDAY」のヒットからの6thオリジナルアルバム「MAGIC」が50万枚を超える大ヒットを飛ばし、2019年4月から始まったNO MAGIC TOUR 2019は35公演で35万人を動員し大成功をおさめた。

2020年8月には、コロナ禍で中止となったインターハイを目指していた高校生に向けて書き下ろした「水平線」が、中止になった“令和2年度インターハイ”応援ソングに決定し、10代を中心にSNSで拡散され大きく話題となった。
10月にはTBS日曜劇場「危険なビーナス」主題歌の「エメラルド」を配信シングルとしてリリース。
2021年、back number初となる楽曲提供でBTSの新曲「Film out」の楽曲制作とプロデュースを担当。日本のみならず世界中から注目を集めた。
4月に配信リリースされた「怪盗」は、日本テレビ系 水曜ドラマ「恋はDeepに」主題歌に起用され大ヒットを記録。
8月、前年よりYouTubeのみで公開されていた「水平線」を2021年のインターハイ開会式である8月13日に配信リリース。
9月には、「ABEMA」オリジナル恋愛番組『虹とオオカミには騙されない』の主題歌となった、21st single『黄色』をリリース。
2022年8月、映画「アキラとあきら」主題歌『ベルベットの詩』を配信リリース。10月、NHK連続テレビ小説「舞いあがれ！」主題歌『アイラブユー』を配信リリース。

2023年1月17日に約4年ぶりとなる7th album『ユーモア』をリリース。
3月より開始したback number史上初の札幌・東京・愛知・大阪・福岡の5大ドームツアー“in your humor tour 2023”を即日完売で大成功させる。
8月、「怪獣のサイズ」を配信リリース。10月にはLive Blu-ray&DVD「in your humor tour 2023 at 東京ドーム」をリリースした。

2024年1月に配信シングル「冬と春」をリリース。8月から16組のゲストアーティストを迎えた初のアリーナ対バンツアー"anti sleeps tour 2024"を全国15ヶ所32公演で開催決定！
フジテレビ月9ドラマ「海のはじまり」の主題歌「新しい恋人達に」を7月に配信リリース、9月には22nd singleとしてリリースした。