28 października 2011 roku ogłoszono, że grupa będzie miała nową nazwę Little Mix. 11 grudnia 2011 r. ogłoszono Little Mix zwyciężczyniami oraz pierwszą grupą, która wygrała program. Nelson wydała z grupą sześć albumów: DNA (2012), Salute (2013), Get Weird (2015), Glory Days (2016), LM5 (2018) i Confetti (2020). W grudniu 2020 roku ogłosiła odejście z grupy z powodu przedłużających się problemów ze zdrowiem psychicznym. Powiedziała: „Uważam, że ciągła presja bycia w zespole i spełniania oczekiwań jest bardzo trudna”. mały|Jesy Nelson na MTV EMAs w 2018

Życie prywatne Nelson powiedziała, że prześladowanie w szkole mogło przyczynić się do tego, że jako nastolatka cierpiała na łysienie wywołane stresem. W swoim dokumencie BBC Odd One Out, Nelson głośno opowiadała o swojej walce z wizerunkiem ciała. Powiedziała, że stosowała głodówkę przed występami telewizyjnymi lub nagraniami wideo, a później objadała się. Powiedziała, że nadużycia ze strony internetowych trolli na Twitterze doprowadziły ją do próby samobójczej w 2013 roku, stwierdzając: „Czułam, że fizycznie nie mogę już dłużej tolerować bólu”.