I.O.I oficjalnie zadebiutowały 4 maja 2016 roku poprzez wydanie pierwszego minialbumu i teledysku do głównego singla „Dream Girls”. Utwór ten został napisany przez piosenkarza i producenta Eru (który użył pseudonimu Famousbro) oraz skomponowany przez Paula z tekstami rapu napisanymi przez członkinie Lim Na-young i Choi Yoo-jung. 5 maja zespół zadebiutował w programie muzycznym stacji Mnet – M Countdown, wykonując główny utwór oraz „Knock Knock Knock”.
11 maja Jung Chae-yeon z MBK Entertainment ponownie dołączyła do zespołu DIA, by przygotować się na powrót grupy w czerwcu z nowym minialbumem.
27 maja ujawniono, że I.O.I rozpoczną promocję w podgrupach i solowo latem 2016 roku, a koniec działalności prawdopodobnie przypadnie pod koniec stycznia 2017 roku.
7 czerwca Jellyfish Entertainment poinformowało, że Kim Se-jeong i Kang Mi-na wróciły do agencji, aby przygotować się na oficjalny debiut jako członkinie grupy Gugudan pod koniec czerwca.