1997–1999: groepering en Eurovisiesongfestival

Niels William bracht een aantal zangeressen samen en had eerst de intentie om een soort Vlaamse Spice Girls te vormen. Na een paar rondes van audities bestond de groep uit Karen Damen, Kristel Verbeke en Kelly Cobbaut. De groep, toen nog Mascara, werd toen al regelmatig voor de grap K3 genoemd, omdat hun voornamen immers alle drie met een K begonnen. Mascara had het liedje Alles heeft ritme van Frizzle Sizzle gecoverd. Na dit liedje wilde Kelly uit de meidengroep stappen, omdat ze een musicalstudie wilde volgen in Nederland. Ze zou vervangen worden door Deborah Ostrega, maar direct nadat ze het contract had getekend, had ze zich teruggetrokken. Naar eigen zeggen zag Ostrega het toch niet zitten om in het Nederlands te zingen. Damen, Verbeke en Ostrega hadden nog geen materiaal met zijn drieën opgenomen. William wist uiteindelijk Kathleen Aerts te vinden als vervanging voor Cobbaut, en Karen en Kristel konden ook goed met haar overweg. Doordat er uiteindelijk wederom door toeval een derde K bij kwam, besloten ze de naam uiteindelijk toch te veranderen in K3.

Kort na vervanging werd de eerste single, Wat ik wil gelanceerd, maar deze was weinig succesvol. In 1999 nam K3 deel aan de preselecties voor de Belgische inzending naar het Eurovisiesongfestival met het nummer Heyah mama. Het liedje werd weinig positief beoordeeld door Marcel Vanthilt, die de meisjes fijne vleeswaren noemde. Heyah mama werd ondanks alles toch op single uitgebracht en werd de eerste grote hit voor de meidengroep. Het nummer bereikte de tweede plaats en bleef 25 weken in de Ultratop 50 staan.

1999–2002: doorbraak en blijvend succes

In snel tempo veroverde K3 Vlaanderen en een jaar later ook Nederland. Nummers als Heyah mama, I love you baby, Alle Kleuren, Blub, ik ben een vis!, Tele-Romeo, Toveren, Verliefd, De 3 biggetjes, Oya lélé, Hart verloren, Liefdeskapitein, Kuma he, Ya ya yippee, Dokter dokter en Kusjesdag waren grote hits voor de drie zangeressen. K3 bracht ook negen succesvolle albums uit. Het achtste album Ya ya yippee was in de voorverkoop goed voor meer dan 50.000 verkochte cd's in de Benelux. Het negende album, Kusjes, was goed voor 20.000 verkochte cd's in de voorverkoop. Verder speelden leden van K3, in 2002, in de door Gert Verhulstgeregisseerde musical Doornroosje. Zij speelden in deze musical de drie goede feeën.

2002–2009: overstap naar Studio 100 en merchandise

In 2002 heeft Niels William K3 verkocht aan Studio 100. Sinds 2003 presenteert K3 een televisieserie voor kinderen, met de titel De Wereld van K3. Van het programma was er zowel een Vlaamse als Nederlandse versie, nu is er alleen nog de Nederlandse versie. Ook zijn er diverse dvd's verschenen. Volgens K3 zelf zit er nog lang geen sleet op het format. Op 10 mei 2008 bliezen zij tien verjaardagskaarsjes uit in de nieuwe K3-show 10 jaar K3.

De film K3 en het magische medaillon volgde in 2004 en trok 450.000 bezoekers. Nederland volgde en K3 stond gedurende 2005 twaalf keer in een uitverkocht Ahoyin Rotterdam. Samen met 3 optredens in het Sportpaleis in Antwerpen was dit de K3 in Ahoy/Het Sportpaleis tour.

Op 10 juni 2006 werd er een feest gegeven in Plopsaland ter ere van het tienjarig bestaan van Studio 100. De meiden mochten toen het K3-museum openen. Het museum geeft een overzicht van de carrière van K3. Er waren interviews, kleding en stukken uit de films te zien, waaronder de luchtscooters uit de film K3 en het magische medaillon. Ook de vele gouden en platina platen waren er te zien. Op 4 juli 2007 onthulde de groep hun wassen evenbeelden in Madame Tussauds Amsterdam.^[1]

In 2009 besloot Aerts na tien jaar de populaire meidengroep te verlaten. Karen Damen en Kristel Verbeke gingen samen verder onder dezelfde naam. Op 25 maart 2009 maakte Studio 100 bekend dat er in een tv-programma gezocht zou worden naar een nieuw lid. Die dag werd ook het wassen beeld van Aerts in Madame Tussauds verplaatst. Aerts brak niet alleen met K3, maar tevens met Studio 100. Zij wilde solo verder als zangeres bij KWAGGA, de uitgeverij van Niels William.^[2]Eind juni was het laatste optreden van K3 met Kathleen op het Studio 100 Zomerfestival 2009.

2009–2010: nieuw lid Josje

Via de Belgische zender VTM ging K3 op zoek naar een nieuw lid door middel van een tv-programma. De talentenjacht zou eerst een samenwerking tussen RTL 4 en VTM zijn, maar het werd later toch een samenwerking tussen SBS 6 en VTM. Het programma was vanaf 23 augustus 2009 op tv te zien en heette K2 zoekt K3. Op 3 oktober van dat jaar werd Josje Huisman de winnares van het programma, zowel bij de jury, de televoting als bij Karen en Kristel, en daarmee het nieuwe lid van K3.

De eerste single MaMaSé! is in oktober 2009 platina geworden. Op 23 november kwam een nieuw album uit, bestaande uit twee cd's: een met oude nummers die opnieuw ingezongen zijn (nu met Huisman) en een met 12 nieuwe nummers.

2010–2015: hernieuwd succes

Begin januari 2010 kwam het nieuws dat K3 een eigen komische reeks getiteld Hallo K3! zou krijgen. De sitcom werd een succes en uitgezonden op NPO 3, RTL 8 en VTM. In 2011 werd dit programma op de televisie uitgezonden. Ook kwam K3 in de herfst met een musical gebaseerd op Alice in Wonderland. Het tweede seizoen van Hallo K3! was ook vanaf 3 oktober 2011 in België te zien.

Hoogtepunt uit alle jaren K3 was de gastoptreden bij De Toppers in 2011. Voor minimaal 69.000 volwassenen stonden Huisman, Damen en Verbeke drie avonden in de Amsterdam ArenA. Tijdens hun optreden bij de Toppers zongen ze een medley met verschillende bekende liedjes uit hun repertoire, zoals Mama Se!, Heyah Mama, Alle kleuren en Oya Lélé.^[3]

Op 31 oktober 2011 kwam er een nieuwe single uit, Eyo!. Op 18 november 2011 werd het gelijknamige album uitgebracht.

Op 12 december 2012 kwam de film K3 Bengeltjes uit in de bioscoop, nadat de titelsong Waar zijn die Engeltjes al begin juli verscheen. Dit lied stond wekenlang op 1 in de Vlaamse Top 10 van de Ultratop 50. Het album Engeltjes kwam ook eind 2012 uit en stond op 1 in de Nederlandse hitlijst en op 2 in Vlaanderen. Ook kwam het derde seizoen uit van Hallo K3!, dat tevens het laatste seizoen was.

Op 15 juni 2013 verscheen de single Eya hoya! en een week later de bijbehorende videoclip. Later verscheen ook de single Loko le, dat de titelsong was voor K3 Dierenhotel, de tweede K3-film met Josje. Het gelijknamige album kwam ook eind 2013 uit. Van het album verschenen verder de singles Drums gaan boem en En ik dans.

In 2014 begonnen de meiden aan hun derde eigen televisieprogramma, K3 Kan Het! in dit programma vervullen ze wensen van kinderen. Het tweede seizoen was in 2015.

2015–2016: afscheidstournee en nieuwe bezetting

Op 18 maart 2015 maakte de groep, bij monde van zangeressen Karen, Kristel en Josje, bekend dat K3 een doorstart zou maken met drie nieuwe zangeressen, die geworven werden via een nieuw televisieprogramma onder de titel K3 zoekt K3. Tevens kondigden ze een uitgebreide tournee aan, waarin de oude samenstelling de nieuwe samenstelling introduceert.^[4] Op 6 november 2015 was de finale van K3 zoekt K3. De winnaars van deze finale waren Hanne Verbruggen, Klaasje Meijer en Marthe De Pillecyn. Daarmee werden zij de nieuwe leden van K3.

Vanaf het najaar van 2015 deden Karen, Kristel en Josje een tournee samen met Verbruggen, Meijer en De Pillecyn, die voor de eersten als afscheidstournee fungeerde en voor het nieuwe drietal als start van hun nieuwe carrière. In deze show werden om beurten in de oude en nieuwe samenstelling enige nummers gezongen. De afscheidstournee met dubbele bezetting werd wegens succes verlengd tot mei 2016. Tevens kwam er een show met staanplaatsen, specifiek voor een volwassen publiek bedoeld, om afscheid te nemen van Karen, Kristel en Josje, de voormalige bezetting. Na deze overgangsperiode treden zij niet meer in het openbaar op als K3, sinds 6 november treden Hanne, Klaasje en Marthe op als K3 en werd voor alle uitgebrachte materiaal en merchandise alleen nog maar hun stemmen en gezichten gebruikt.

Het eerste album met alleen Hanne, Klaasje en Marthe kwam in december 2015 uit onder de titel 10.000 luchtballonnen. Tussen februari en mei 2016 kwamen verschillende singles van dit album uit, waarbij telkens een videoclip verscheen. Ook ging in april 2016 de animatieserie De avonturen van K3 in première op RTL Telekids en vtmKzoom.

2016–heden: Nieuwe albums, programma's, zomersingles en een film

Op 3 juni 2016 kwam de zomersingle Ushuaia uit. Na het uitbrengen van deze single heeft K3 een uitgebreide zomertoer langs verschillende festivals in Nederland en België gemaakt. Aan het einde van die zomer kreeg K3 de Radio 2 Zomerhit voor hun single Ushuaia. Eind augustus ging ook hun televisieprogramma Iedereen K3 in première op vtmKzoom. De reeks werd later ook uitgezonden op NPO Zappelin. In november 2016 kwam ook het album Ushuaia. Van dit album zijn verschillende singles verschenen. Al voor het uitbrengen van het album was er commotie ontstaan over de albumcover. Hanne, Klaasje en vooral Marthe zouden teveel gefotoshopt zijn ^[5]. Het uiteindelijke album had een nieuwe foto op de cover. Op het album staat ook het nummer 'Prinsesje en Superman'. Voor dit lied hebben de dames van K3 ook de OUTtv Media Award Vlaanderen 2017 gewonnen. Eind 2016 kwam ook de special Het dagboek van K3 uit. Hierin kijkt K3 terug op het afgelopen jaar. Dit is inmiddels een jaarlijkse traditie geworden.

Vanaf 2017 ging K3 voor de tweede keer op tour doorheen Nederland en Vlaanderen met hun show K3 in de Ruimte. In juni 2017 kwam ook hun zomersingle Pina colada uit. Aan dit liedje was ook een kinderversie van het drankje pina colada gekoppeld. In 2017 verschenen tevens nieuwe seizoenen van K3 Dansstudio, Iedereen K3 en De avonturen van K3. In juni 2017 kondigde Kristel Verbeke ook aan te stoppen als manager van K3 ^[6]. Op 6 oktober 2017 kwam de titelsong van de film K3 Love Cruise uit, Liefde is overal. De film zelf kwam in december 2017 uit. De film lokte in totaal 300.000 bezoekers. Aan het einde van 2017 was er een special te zien op VTM, genaamd Overal K3. Hierin lieten Hanne, Marthe en Klaasje meer van zichzelf zien en vertelden ze over de impact van K3 op hun privéleven.

In maart 2018 ging K3 alweer voor de derde keer op tour. Dit keer met de K3 Vlindershow. Over deze show kwamen verschillende klachten binnen, omdat het personage Mottige Mot te eng zou zijn voor kleine kinderen.^[7]. Studio 100 gaf als commentaar dat het de bedoeling is dat de bezoekers van de show samen met K3 Mottige Mot verslaan. Daarom heeft Studio 100 de show niet aangepast. Tegelijkertijd met de show kwam ook de single Whoppa uit. In de videoclip van de single rolschaatsen de meiden van K3, net zoals in de show. Ook waren Hanne, Marthe en Klaasje in diezelfde maand te gast bij het concert van Jan Smit in het Sportpaleis. In augustus 2018 kwam ook de single Luka Luna uit.

Op 10 oktober 2018 is de single K3 Roller Disco uitgebracht. Deze single is de titelsong van de nieuwe fictiereeks K3 Roller Disco. In deze serie baten de meiden van K3 een rollerdisco uit. Dit programma kan als een opvolger van Hallo K3 gezien worden. Ook Jacques Vermeire herneemt voor deze serie zijn rol als Marcel. De eerste aflevering van de serie werd op 31 oktober 2018 uitgezonden op VtmKzoom. De reeks zal later ook op NPO Zappelin worden uitgezonden. Ook krijgt K3 een stripreeks, waarvan het eerste album uitkwam in november 2018. Ook kwam het album K3 Roller Disco uit in diezelfde maand.

In 2019 viert K3 haar twintig jarig jubilieum. Dit vieren ze met een show in het Studio 100 Pop-Up Theater in Puurs. Ook krijgt K3 in 2019 een eigen achtbaan in Plopsaland de Panne, genaamd Rollerskater. Dit is een bestaande achtbaan. Het thema wordt echter veranderd van Wizzy & Woppy naar K3.