В мае 1983 года Metallica отправилась в Рочестер, штат Нью-Йорк, чтобы записать свой дебютный альбом Metal Up Your Ass, которого был продюс Пол Курсио. Другие участники решили изгнать Мастейна из группы из-за его злоупотребления наркотиками и алкоголем, а также из-за жестокого поведения перед записью 11 апреля 1983 года. Гитарист Exodus Кирк Хэмметт заменил Мастейна в тот же день.
Мастейн, который основал Мегадет, выразил свою неприязнь к Хаммету в интервью, сказав, что Хаммет «украл» его работу. Мастейн был «взбешен», потому что он считает, что Хаммет стал популярным, играя на гитаре, которую написал сам Мастейн. В 1985 году в интервью Metal Forces Мастейн сказал: «Это действительно забавно, как Кирк Хэмметт срывал каждый лидерский перерыв, который я играл на этой ленте« Life »до« Leather », и был признан гитаристом № 1 в вашем журнале». На дебютном альбоме Megadeth Killing Is My Business … и бизнес это хорошо! (1985), Mustaine включил песню «Mechanix», которую Metallica ранее переделала и переименовала «The Four Horseman» в «Kill ‘Em All». Мастейн сказал, что сделал это, чтобы «выпрямить Metallica», потому что Metallica называл Мастейна пьяным и говорил, что не может играть на гитаре. Первое живое выступление Metallica с Hammett состоялось 16 апреля 1983 года в ночном клубе в Дувре, штат Нью-Джерси, под названием The Showplace; актом поддержки был оригинальный состав Anthrax, в который входили Дэн Лилкер и Нил Турбин. Это был первый раз, когда две группы выступили вживую.
Из-за конфликтов с лейблом и отказа дистрибьюторов выпустить альбом под названием Metal Up Your Ass альбом переименовали в Kill ‘Em All. Он был выпущен на Megaforce Records в США и на Music for Nations in Europe и достиг максимума под номером 155 на Billboard 200 в 1986 году. Хотя альбом изначально не был финансовым успехом, он принес Metallica растущую базу поклонников на андеграундной металлической сцене. Чтобы поддержать релиз, Metallica отправились в тур Kill ‘Em All for One с Рейвеном. В феврале 1984 года Metallica поддержали Venom в туре Seven Dates of Hell, во время которого группы выступили перед 7000 человек на фестивале Aardschok в Зволле, Нидерланды.
Metallica записали свой второй студийный альбом Ride the Lightning в студии Sweet Silence в Копенгагене, Дания. Он был выпущен в августе 1984 года и достиг 100 места в Billboard 200. Французская типография по ошибке напечатала зеленые обложки для альбома, которые теперь считаются предметами коллекционирования. Мастейн получил письменное признание за «Ride the Lightning» и «The Call of Ktulu».
Директор A & R Elektra Records Майкл Алаго и соучредитель Q-Prime Management Клифф Бернстайн посетили концерт Metallica в сентябре 1984 года. Они были впечатлены выступлением, подписали Metallica для Elektra и сделали группу клиентом Q-Prime Управление. [29] Растущий успех Metallica был таков, что британский лейбл группы Music for Nations выпустил Creeping Death как сингл с ограниченным тиражом, который был продан в качестве импорта в США 40 000 копий. Две из трех песен на пластинке — кавер-версии Diamond Am’s Head Am «Evil Evil?» и «Blitzkrieg» появившийся в 1988 году на переиздании Elektra «Kill ‘Em All». Metallica отправились в свое первое крупное европейское турне с Tank для средней толпы 1300 человек. Вернувшись в США, он начал совместный тур с W.A.S.P. и поддерживается Armored Saint. 17 августа 1985 года Metallica представили свое крупнейшее шоу на фестивале Monsters of Rock в Донингтон-Парке, Англия, с участием Бон Джови и Рэтта, в котором приняли участие 70 000 человек. На концерте в Окленде, штат Калифорния, на фестивале Day on the Green группа выступила с 60 000 зрителей.