Wonder What’s Next W 2002 roku zespół odszedł od starej wytwórni. Grupa postanowiła dołączyć do Epic Records po usłyszeniu albumu L.D. 50 zespołu Mudvayne. Album Wonder What’s Next został wydany w 2002 roku. Single „The Red”, „Closure” i „Send the Pain Below” zagościły na wysokich pozycjach różnych rockowych toplist. Album pokrył się platyną (ponad 1.000.000 sprzedanych kopii) w czerwcu. Sukces zespołu zaowocował występem na Ozzfeście i trasą koncertową z Audioslave po Europie.
This Type of Thinking (Could Do Us In) Trzeci album This Type of Thinking (Could Do Us In) we wrześniu 2004] roku i przyniósł po raz kolejny trzy hitowe single: „Vitamin R (Leading Us Along)”, „The Clincher” i „Panic Prone”. Piosenka „Vitamin R (Leading Us Along)” dotarła na pierwsze miejsce toplisty Mainstream Rock Chart i była bardzo często puszczana w MTV i MTV2. Piosenka „The Clincher” pojawiła się w grze Madden NFL 2005. Album okazał się kolejnym sukcesem i pokrył się złotem (ponad 500.000 sprzedanych kopii). Zespół promował album na trasie koncertowej z zespołami: Taproot i 30 Seconds to Mars. Chevelle zakończyło rok na trasie koncertowej supportując zespół Nickelback.