Als Mitglied von Goodie Mob – Teil der erfolgreichen Dungeon Family in Atlanta – machte sich CeeLo Green mit seinem souligen Gesang einen Namen, bevor er Anfang der 2000er Jahre eine bunte und unberechenbare Karriere als Solokünstler und Kollaborateur startete. Obwohl Goodie Mob mit einer Reihe von Gold-zertifizierten Alben Pionierarbeit für die Dirty-South-Bewegung geleistet hat, ist CeeLo seit dem Höhepunkt der Gruppe in den späten 90er Jahren noch erfolgreicher geworden. Nachdem seine ersten beiden Soloalben in den Top 30 der Billboard 200 gelandet waren, betätigte er sich als Produzent von „Don’t Cha“ (2005) der Pussycat Dolls und als eine Hälfte von Gnarls Barkley mit dem Grammy-prämierten „Crazy“ (2006). Auf diese beiden Singles, beides Nummer-zwei-Pop-Hits, folgte bemerkenswerterweise ein Nummer-zwei-Solo-Hit in Form von „Fuck You“ (2010), der aus CeeLos Top-Ten- und Multi-Platin-LP „The Lady Killer“ hervorging, die mit „Fool for You“ eine weitere Grammy-prämierte Aufnahme enthielt. Die Solodiskografie des Künstlers hat sich seither mit CeeLo’s Magic Moment (2012), Heart Blanche (2015) und seinem jüngsten Album, dem Instant-Vintage CeeLo Green Is Thomas Callaway (2020), in Größe und Umfang verdoppelt.
Zusammen mit den Dungeon Family-Kollegen OutKast und Organized Noize schufen Goodie Mob Mitte der 90er Jahre die Blaupause für den Dirty South-Stil aus Atlanta. Bevor sie 1995 mit ihrem Debütalbum Soul Food große Wellen schlugen, waren sie auf OutKasts „Call of da Wild“ und der Single „Git Up, Git Out“ zu hören, was dem in ATL geborenen CeeLo seine ersten Songwriter-Credits einbrachte. Kurz darauf steuerte CeeLo Hintergrundgesang zu TLCs Chart-Hit „Waterfalls“ (eine Organized Noize-Produktion) bei. Soul Food“ wurde im November 1995 veröffentlicht. CeeLo schrieb fast alle Songs mit, und seine Hooks verhalfen dem Top-40-Pop-Hit „Cell Therapy“ und dem Titeltrack zum Erfolg. Nach dem zweiten und dritten R&B/Hip-Hop-Album der Gruppe, die mit Gold ausgezeichnet wurden, verließ CeeLo die Gruppe, um einen vielversprechenden Solovertrag mit Arista, dem Mutterlabel von Goodie Mob’s Plattenfirma LaFace, abzuschließen.
Cee-Lo Green and His Perfect Imperfections kam im April 2002 auf den Markt und klang anders als alles andere, was es auf dem Markt gab, einschließlich CeeLos früherer Arbeit mit Goodie Mob, dem Output seiner Neo-Soul-Zeitgenossen und so ziemlich allem anderen, außer den seltsameren Ecken von OutKasts Stankonia. Das überwiegend selbst produzierte Album wurde mit „Closet Freak“, CeeLos erster Solosingle, beworben und stieg auf Platz 11 der Billboard 200 und auf Platz zwei der R&B/Hip-Hop-Charts ein. „Gettin‘ Grown“ wurde für einen Grammy in der Kategorie „Best Urban/Alternative Performance“ nominiert.
CeeLo kehrte im März 2004 mit Cee-Lo Green…Is the Soul Machine zurück. Dieses Nachfolgealbum war genauso frei und unkonventionell wie das Debüt, aber konzentrierter und profilierter. Es wurde von Chart-Singles getragen, die von Timbaland („I’ll Be Around“) und Jazze Pha („The One“) produziert wurden, wobei Organized Noize, die Neptunes und DJ Premier zu den anderen Mitwirkenden gehörten. Interessanterweise veröffentlichte Arista das Album kurz nach der Trennung von Labelpräsident (und LaFace-Mitbegründer) L.A. Reid und auch nach dem enormen Erfolg von OutKasts Speakerboxxx/The Love Below, dessen abenteuerliche André 3000-Hälfte ziemlich ähnlich wie CeeLos Arbeit klang. Im selben Jahr schrieb und produzierte CeeLo „Don’t Cha“ für Tori Alamaze. Der Song erreichte Platz 53 der R&B/Hip-Hop-Charts, schnitt aber viel besser ab, als er von den Pussycat Dolls neu aufgenommen wurde. Die ebenfalls von CeeLo produzierte Version der Pussycat Dolls aus dem Jahr 2005 verpasste nur knapp die Spitze der Hot 100 und war ein internationaler Hit. Neben Danger Mouse als Gnarls Barkley landete CeeLo im Jahr darauf mit Crazy“ einen zweiten Nummer-zwei-Pop-Hit. Ein weiterer weltweiter Hit, der mit einem Grammy für die beste Urban/Alternative Performance ausgezeichnet wurde, und sein Top-Ten-Album St. Elsewhere, das den Preis für das beste Alternative Music Album erhielt. Ein zweites Gnarls Barkley-Album, The Odd Couple, erschien 2008.
Nach der Wiedervereinigung mit Goodie Mob für Auftritte in den Jahren 2008 und 2009 nahm CeeLo sein drittes eigenes Soloalbum The Lady Killer auf. Dem Album ging die Leadsingle „Fuck You“ (auch bekannt als „Forget You“) voraus. Wie „Don’t Cha“ und „Crazy“ erreichte der überschwängliche Kuss-Song die Nummer zwei. The Lady Killer“, das im November 2010 erschien, stieg auf Platz neun in die Billboard 200 ein und erreichte damit CeeLos beste Platzierung. Fuck You“ wurde in zahlreichen Ländern mit Mehrfach-Platin ausgezeichnet und brachte CeeLo den zweiten Grammy für die beste Urban/Alternative Performance ein. Die darauf folgende Single aus The Lady Killer, „Fool for You“, erreichte mit Platz 13 CeeLos höchste Soloplatzierung in den R&B/Hip-Hop-Charts und wurde mit Grammys für die beste traditionelle R&B-Performance und den besten R&B-Song ausgezeichnet. Schließlich wurde CeeLo selbst zum Mainstream-Star und hatte mehrere Fernsehauftritte. 2011 wurde er einer der Mentoren bei der US-Version des NBC-Talentwettbewerbs The Voice. Im folgenden Jahr, als er weiterhin an der Serie teilnahm, veröffentlichte er ein Urlaubsalbum, CeeLo’s Magic Moment. Eine weitere LP mit Goodie Mob, Age Against the Machine, wurde 2013 veröffentlicht. Im selben Jahr veröffentlichte CeeLo seine Autobiografie Everybody’s Brother, die er gemeinsam mit David Wild und Goodie Mob’s Big Gipp geschrieben hat.
Es folgten weitere Fernsehauftritte und -projekte, darunter eine kurzlebige Comedic-Serie für TBS namens CeeLo Green’s The Good Life. Anfang 2015 kehrte CeeLo mit einer frei erhältlichen, nur digital erhältlichen EP, TV on the Radio, die aus seinem Gesang über Fernseh-Titelsongs bestand, zur Soloarbeit zurück. Ein richtiges Album, Heart Blanche, erschien im November dieses Jahres, an dem unter anderem Mark Ronson, Charlie Puth und Jack Splash beteiligt waren. Verschiedene Projekte im kleinen Rahmen wurden bis ins Jahr 2020 fortgesetzt, dem Jahr, in dem er bei der britischen Version von The Masked Singer mitwirkte. Im Juni dieses Jahres veröffentlichte er sein sechstes richtiges Soloalbum, CeeLo Green Is Thomas Callaway, ein fokussiertes Retro-Soul-Set, das in zwei Tagen mit Dan Auerbach von den Black Keys aufgenommen wurde.