초창기의 원더걸스는 선예를 중심으로 현아, 소희, 선미의 4인조로 준비되었다가 데뷔 직전 비공개 오디션을 통해 마지막 멤버 예은이 발탁되며 5인조로 시작했다. 그러나 데뷔 해인 2007년 7월, 현아가 건강상의 문제로 그룹을 탈퇴하여 유빈이 투입되었고, 이후 2010년 1월 23일, 미국활동 중 선미가 활동 중단을 발표하여 새 멤버 혜림이 투입되었다. 추후 2015년 7월에는 3년만의 컴백 전, 결혼한 선예와 연기자 전향으로 소속사가 달라진 소희가 탈퇴함과 동시에 활동 중단 상태였던 선미가 재합류해 4인조가 되었다.

2007년 9월에 발매된 정규 1집 The Wonder Years의 타이틀곡 Tell Me가 범국민적으로 크게 히트하면서 2세대 아이돌 산업 시작을 알렸으며 이후 So Hot, Nobody의 3연속 히트곡 라인을 탄생시키며 발라드 위주의 가요계 흐름을 뒤엎고 국민 걸그룹으로서 압도적인 전성기를 맞이했다. 동시기 전성기를 구가하던 동방신기와 BIGBANG을 제치고 여성 그룹 최초로 단독 대상을 수상하며 그 정점을 찍었다. 2009년 초 2세대 걸그룹 중 가장 먼저 해외 진출에 나섰는데 Nobody가 아시아 전역에서 대히트 하여 한국 가수 최초로 미국 지상파 TV 토크쇼에 출연하고, 한국 가수 최초 빌보드 Hot 100 차트 진입에 성공하며 초창기 K-POP 열풍의 단연 선두에 섰다.

데뷔 10년차인 2016년, 걸그룹 세대교체의 흐름 속에서도 멤버 4명 전원의 전곡 작사, 작곡, 악기 녹음으로 완성한 Why So Lonely로 3분기 디지털 음원 종합 1위를 차지하고, 2세대 걸그룹으로서는 유일하게 각종 연말시상식의 여자그룹상 후보에 오르며 아이돌 걸그룹을 넘어 셀프 프로듀싱 밴드로서 화려한 부활을 했다. 2 Different Tears, Be My Baby, Like This 등의 모든 활동곡들이 흥행을 했다. 그러나 2017년 1월 전속 계약 만료로 예은과 선미가 JYP엔터테인먼트를 떠나고, 유빈과 혜림은 JYP와 재계약하며 데뷔 10주년인 2017년 2월 10일 굿바이 싱글 그려줘를 끝으로 공식 해체했다.