El 14 de febrero de 2013, se anunció que la banda sería telonera de One Direction en su gira mundial, Take Me Home. La gira empezó en el O2 Arena en Londres el 23 de febrero de 2013, y 5 Seconds of Summer se unió a One Direction para ir a Reino Unido, Estados Unidos, Australia y Nueva Zelanda, incluyendo 7 shows en el Allphones Arena en la ciudad natal de la banda, en Sídney. Mientras estaban en un descanso de la gira Take Me Home, 5 Seconds of Summer regresaron a Australia en donde tocaron una gira nacional, con todas las fechas vendiéndose en minutos. Fue cuando la banda empezó a ganar popularidad y se hizo conocida. El 21 de noviembre de 2013, la banda anunció que habían firmado con el sello discográfico Capitol Records, y dos meses y medio después, el 5 de febrero de 2014, lanzaron su primer sencillo mundial, «She Looks So Perfect» para pre-ordenar eniTunes.
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5 Seconds of Summer durante un concierto en el Where We Are Tour en 2014.
La conexión entre 5SOS y One Direction se extiende a que ambos artistas son dirigidos por la agencia londinense Modest Management. Esto ha hecho que la prensa se refiera a 5SOS como una boy band a pesar de que los integrantes de la banda han declarado en varias ocasiones que no lo son. A diferencia de la mayoría de las boy bands, ellos escriben sus propias canciones, tocan sus propios instrumentos y no son principalmente un grupo de baile. Sin embargo, la agrupación ha atraído a una gran cantidad de fanáticas como otras boy bands. Ante esto, Ashton Irwin ha comparado a sus seguidoras con las de Fall Out Boy, que también son predominantemente femeninas. John Feldmann, líder de Goldfinger y productor de 5 Seconds of Summer atribuye dicha fanaticada a «un cambio fundamental en la demografía pop punk», mencionando el alejamiento gradual del público masculino de actos pop punk de principios de los 90s tales como Blink-182 y Green Day.
A finales de marzo de 2014, «She Looks So Perfect» fue lanzado en Reino Unido. A pesar de que se mantuvo únicamente un día en lo más alto de la tienda británica iTunes y para el final de la semana acabó al final del top 10, 5 Seconds of Summer se convirtió en la cuarta banda australiana en tener un sencillo número uno en Reino Unido, y la primera en lograrlo en 14 años. En la semana posterior a su lanzamiento la canción descendió al puesto diez, lo que constituyó la mayor caída de un número uno desde «Baby's Coming Back/Transylvania» deMcFly que bajó de la primera posición a la veinte, también en su segunda semana en listas.
El 5 de marzo de 2014, se anunció que 5 Seconds of Summer se uniría nuevamente con One Direction, siendo teloneros en su gira llamada Where We Are Tour en Estados Unidos, Canadá, Reino Unido y Europa. El 9 de abril de 2014, el EP She Looks So Perfectdebutó en el número 2 en Billboard 200.
El 13 de mayo de 2014, la banda anunció que su primer álbum, llamado 5 Seconds of Summer, sería publicado el 27 de junio de 2014 en Europa y Australia con otras fechas por ser anunciadas. El disco debutó en la primera posición en las listas Billboard 200 y Digital Albums, asimismo alcanzó el número uno en 13 países y se posicionó dentro del top 10 en otros 26 territorios.
