Tras el suicidio de Kurt Cobain, Grohl siguió adelante con la música dando inicio a los Foo Fighters, banda a la que puso nombre porque de esta forma llamaban los alemanes a los objetos voladores no identificados (OVNI) durante la segunda guerra mundial.

Su primer disco homónimo fue grabado casi en su totalidad por él, grabando el bajo, la batería, las voces y las (con excepción de cuatro), demostrando así su experiencia ganada en Nirvana y en Scream cuando era un poco más joven. Para tocar en vivo reclutó diferentes músicos. El disco cosechó buenos comentarios por una parte de la crítica profesional, y en el plano comercial no le fue mal, consiguiendo disco de platino.

Algunas canciones de este álbum fueron compuestas mientras era miembro de Nirvana, siendo por ejemplo Big Me (mejor video del 95 según Mtv) tocada en algunas ocasiones, con Kurt Cobain en la batería.

Tras un tiempo empiezan a grabar lo que sería el segundo disco, The Colour And The Shape, con grandes éxitos como Monkey wrench, My hero, Hey Jonnhy Park y Everlong. La formación en este disco sería Dave Grohl en guitarra voz y batería, Pat Smear (que había sido segundo guitarrista de Nirvana durante los shows en vivo) en la guitarra, Nate Mandel en el bajo y William Goldsmith en batería en Doll y Up in arms. Cabe destacar que este disco, no tuvo éxito comercial, aunque una parte de la crítica lo proclamó como uno de los mejores discos de rock de la década de los `90.

Luego del The Colour And The Shape, Pat Smear, el guitarrista de The Germs y para esa época guitarra de los Foo Fighters, anunciaría su retiro de la banda.

A finales de 1997 entraría a la banda el batería Taylor Hawkins, ex miembro de la banda de Alanis Morissette. Con él ya en el grupo llegaría el disco There is nothing left to lose con Breakout (que sería banda sonora de Yo, yo mismo e Irene), Next Year (banda sonora de la serie televisiva "ED"), Generator, Stacked actors y Learn to fly.

En 2002 sacan su disco One by one con canciones como All my life, Low, Overdrive, Comeback, Have it all y Times like these, descartando la canción The One porque los integrantes sentían que no encajaba con el estilo del disco. Sin embargo, esta última fue incluida en el soundtrack de Orange County.

Cabe destacar que el video de Low, donde se puede ver a Dave Grohl borracho y en escenas homoeróticas con Jack Black, fue prohibido de la cadena televisiva de videos MTV.En 2005 el día 14 de junio sacaron su álbum doble, titulado "In Your Honor", que consta de un disco acústico y otro con material mas pesado y rockero. Dave grohl admitió que estaba enojado consigo mismo ya que grabó muy rápido el disco one by one y no le gustó el contenido. A éste le puso más atención que al anterior.

Destacan canciones como "Best Of You" y "Virginia Moon". Dave Grohl declaró "Si alguien te pregunta ¿qué disco de Led Zeppelin debo comprar? debes responder Physical Graffiti. Dentro de 20 años, cuando tu hijo te pregunte qué disco de Foo Fighters debe comprar, tu respuesta debe ser In Your Honor".

En 2006, Foo Fighters lanzó en formato de CD y DVD Skin And Bones, en el cual se editaron en vivo sus canciones más conocidas en formato acústico. Para su grabación se contó con la participación de Pat Smear, ex miembro de la banda. El disco fue un resultado de una pequeña gira acústica en apoyo de In Your Honor, aprovechando para tocar algunas de las canciones menos conocidas de la banda.

Las 15 canciones fueron grabadas en agosto del 2006 en el Pantages Theater de Los Ángeles.

En julio de 2007, Foo Fighters se presentó en Londres junto con otros artistas para tocar en el Live Earth, un festival musical que lucha contra el hambre, la pobreza y el calentamiento global. En el mismo tocaron los temas All My Life, My Hero, Times Like These, Best of You y Everlong. Este concierto está considerado como uno de los mejores de la banda, siendo señalado en una entrevista a Taylor Hawkins como el "punto cumbre" de la carrera de la banda,[6] gracias en parte a los 70.000 espectadores que vieron el concierto en directo, además de las positivas críticas con las que fue recibido.

El último disco de Foo Fighters fue lanzado el 25 de septiembre de 2007: bajo el título de Echoes, Silence, Patience & Grace, y producido por el mismo productor de su gran álbum, The Colour and the Shape, siendo presentado con el single The Pretender, que ya estaba alcanzando una gran popularidad un mes antes de la edición del álbum.

El disco cuenta con 12 temas y la colaboración de la guitarrista Kaki King en el tema The Ballad of the Beaconsfield Miners (dedicado a unos mineros atrapados en una mina de Australia que pidieron un MP3 con música de Foo Fighters), hasta ahora único tema instrumental en la discografía del grupo. Otra de las peculiaridades del álbum son los coros, llevados a cabo por Taylor Hawkins en lugar del propio Grohl, quien venía ejerciendo esta labor en los anteriores trabajos de la banda. Asimismo, la banda tiene previsto comenzar su gira de presentación del álbum por los Estados Unidos en 2008.