En 2013, Dua Lipa signe un contrat avec TaP Management, dirigé par Ben Mawson et Ed Millet, alors qu'elle travaillait comme serveuse dans un bar à cocktails. Elle est présentée à Ben Mawson par son avocat, qui l'a dissuadée de signer un autre contrat
d'édition qui lui était proposé. Par la suite, ils lui offrent un salaire mensuel pour qu'elle
quitte son emploi et se concentre sur l'enregistrement de musique. Au cours de l'une de ces sessions, Dua Lipa co-écrit le morceau Hotter than Hell, qui l'amènera finalement à signer un contrat d'enregistrement avec le label Warner Records en 2014. Le 21 août 2015, elle sort son premier single, New Love, produit par Emile Haynie et Andrew Wyatt.
Son deuxième single, Be the One, est publié avec succès en Europe le 30 octobre 2015, atteignant la première place en Belgique, en Pologne et en Slovaquie, et se classant dans le top 10 dans plus de onze territoires européens. En Australie et en Nouvelle-Zélande, la chanson devient un succès de diffusion, atteignant respectivement les n° 6 et 20. Sa première tournée au Rovaume-Uni et en Europe commence en janvier 2016 et se termine en novembre 2016.
Le 18 février 2016, Dua Lipa sort son troisième single, Last Dance, suivi de Hotter than Hell le 6 mai suivant. Ce dernier connaît un certain succès, notamment au Royaume-Uni, où il culmine à la 15e place. Le 26 août 2016, son cinquième single, Blow Your Mind (Mwah), sort et se classe à la 30e place au Royaume-Uni. C'est la première entrée de la chanteuse dans le Billboard Hot
100 américain, où elle débute à la 72e place. Le morceau atteint également la première place du classement du magazine Billboard Hot Dance Club Songs et la 23e place du classement Top 40 Mainstream. Elle participe au single No Lie de Sean Paul, sorti le 18 novembre 2016, qui atteint la dixième place au Royaume-Uni. Le morceau se classe dans le top 10 dans sept pays six ans après sa sortie, et ce dernier devient le morceau de Sean Paul le plus regardé en streaming en décembre 2022. Le clip, réalisé par Tim Nackashi, dépasse le milliard de vues sur YouTube en avril 2022, ce qui en fait le clip le plus populaire de Sean Paul en décembre 2022. Le mois suivant, un documentaire sur Dua Lipa intitulé See in Blue est commandé par le magazine The Fader. En janvier 2017, elle remporte le prix European Border Breakers Award (EBBA), et
sort le single Scared to Be Lonely, une collaboration avec Martin Garrix, atteignant la place n° 14 au Rovaume-Uni. En mai 2017, Dua Lipa se produit lors de l'anniversaire de la chaîne de télévision indonésienne SCTV et remporte le prix de l'artiste international jeune et prometteur lors des SCTV Music Awards. Dua Lipa, le premier album studio de Dua Lipa, sort le 2 juin 2017.Son sixième single, New Rules, sort le mois suivant, et devient le premier numéro un de Dua Lipa au Royaume-Uni, et le premier d'une artiste solo féminine à atteindre le sommet au Royaume-Uni depuis le morceau Hello de la chanteuse Adele en 2015. Single le plus vendu à ce jour de Dua Lipa, le morceau se classe également dans le top 10 d'autres pays, notamment à la deuxième place en Australie, à la sixième place aux États-Unis et à la septième place au Canada. Elle se produit au festival de Glastonbury durant ce même mois. Le mois suivant, Dua Lipa se produit au We The Fest, un festival de musique indonésien à Jakarta. En décembre 2017, elle est désignée comme la femme la plus écoutée de 2017 au Royaume-Uni par Spotify. Elle voit quatre singles atteindre le top 10 britannique en 2017, avec
Be the One, New Rules, No Lie et Bridge over Troubled Water, un single de charité pour les familles des victimes de l'incendie de la tour Grenfell à Londres. En janvier 2018, Dua Lipa reçoit des nominations dans cinq catégories aux Brit Awards, soit plus de nominations que tout autre artiste cette année-là. Elle est nommée pour l'album britannique MasterCard de l'année pour Dua Lipa, pour le single britannique de l'année et la vidéo britannique de l'année pour New Rules, pour l'artiste solo féminine britannique et pour la révélation britannique. Elle remporte les deux derniers prix. C'est la première fois qu'une artiste féminine reçoit cinq nominations Dua Lipa se produit lors de la cérémonie de remise des prix qui s'est tenue le
21 février 2018 à l'O2 Arena de Londres. Elle collabore avec Whethan sur la chanson High pour la bande originale de Cinquante Nuances plus claires, sortie le 7 février 2018. Par la suite, elle commence à travailler sur du nouveau matériel pour son deuxième album en mars 2018. Le 6 avril 2018, Dua Lipa et Calvin Harris sortent le single One Kiss, qui atteint la première place du UK Singles Chart le 20 avril suivant, ce qui en fait le deuxième numéro un de Dua Lipa dans ce classement.
Le single est devenu la chanson la plus vendue au Royaume-Uni en 2018 et a été en tête du classement pendant huit semaines consécutives. Dua Lipa se produit lors de la cérémonie d'ouverture de la finale de la Ligue des champions 2018 à Kiev, le 26 mai 2018. Mark Ronson et le superduo Silk City nouvellement formé par Diplo. Mark
Ronson confirme ensuite que le titre de la chanson sera Electricity. Le morceau sort le 6 septembre 2018. Dua Lipa figure également sur le morceau If Only, un titre présent sur le seizième album studio du chanteur italien Andrea Bocelli intitulé Si
Dua Lipa se produit au Grand Prix automobile de Singapour en septembre 2018. Le même mois, elle soutient la nouvelle voiture électrique de la marque britannique Jaguar, la I-Pace. La marque créée un remix de la chanson Want To de Dua Lipa et lance un service permettant aux fans de créer leur propre version de la chanson Dua Lipa x Jaguar en fonction de leur propre comportement au volant ou de la musique qu'ils écoutent, et de la partager sur les médias sociaux. Selon son équipe, Jaguar et Dua Lipa établissent le record mondial de la « chanson la plus remixée de tous les temps ». En octobre 2018, elle publie Dua Lipa (The Complete Edition)