Les membres du groupe sont originaires de Shrewsbury et Telford. The Sunshine Underground s'est formé à Leeds en 2004. Après des premières parties remarquées de LCD Soundsystem et des concerts à Londres et Leeds à guichet fermé, le groupe gagne le trophée du "meilleur groupe Live de l'année" aux Leeds Music Awards.
Ils travaillent ensuite sur leur premier album, Raise the Alarm, qu'ils finissent d'enregistrer en et qui sort en Angleterre le . Ils écument alors les festivals au printemps/été 2006. Puis tournent au mois de novembre dans des lieux de plus en plus grand à travers la Grande-Bretagne, incluant des villes telles que Glasgow, Preston, Barnsley et Londres. Ils apparaissent à l'affiche des Rencontres Trans Musicales de Rennes en 2006. Ils font en mai une petite tournée française puis jouent dans les plus grands festivals en Grande-Bretagne (Reading and Leeds Festivals / T in the Park / Glastonbury Festival) puis viennent jouer aux Solidays à Paris avant de repartir pour une tournée au Japon.
Le , après 10 ans d'existence, le groupe annonce sa séparation sur son site officiel[1] et sa page Facebook. Un 4e album est actuellement en préparation et une tournée d'adieu aura lieu en .