24. oktobra 2000., Linkin Park je izdao svoj prvi album Hybrid Theory, u SAD-u. Nekoliko pjesama je bilo snimljeno kao demo snimke za Hybrid Theory, ali je nepoznato hoće li pjesme ikada biti izdane kao službeni B-side ili ne. Prvi single je bio „One Step Closer“
Prvi Linkin Park-ov album koji je prodan u više od 20 miliona primjeraka
Bend je izveo svoj prvi koncert 17. decembra 2000. kao dio KROQ-ovog Radio Almost Acoustic Christmas koncerata. Shinoda je napisao novu pjesmu pod nazivom „My December“ kao povod. Pjesma je bila izdana kao B-side na singlu One Step Closer i na nekoliko verzija Hybrid Theory-a koji su bili izdani internacionalno. Kasnije se ta pjesma našla na Božićnom albumu izdanom od KROQ DJ-eva Kevina i Beana.
Rano 2001. godine, Farrell se pridružio grupi, te su izdali drugi single, pod nazivom „Crawling“ i koji im je donio nagradu Grammy za „Best Hard Rock Performance“ u 2002. godini. Bend je krenuo na svoju prvu turneju ikada, to je bila Ozzfest, s drugim bendovima kao što su Black Sabbath, Marilyn Manson, Slipknot, i Zakk Wyldeov Black Label Society. Sredinom 2001. godine, grupa je izdala svoj treći single „In The End“ (Izdan je u dva dijela „In The End Pt.1“ i „In The End Pt. 2“, te je još izdan i DVD „In The End (DVD)“). Pjesma „In The End“ se dokazala kao bendov najveći hit 2001. Direktori videa za pjesmu „In The End“ su bili Nathan „Karma“ Cox i Hahn, spot je izgledao tako da je bend svirao po kiši na vrhu jednog velikog spomenika (ZAKON!!!!). 21. oktobra 2001. bend je izdao svoj prvi DVD humorističnog naziva Frat Party at the Pankake Festival. DVD sadrži sve njihove spotove iz albuma Hybrid Theory, dokumentarce o Hybrid Theory turneji, Chester-ove tetovaže, Mike-ove i Joe-ove crteže i slike, te skrivene sadržaje.
Istog mjeseca, prijateljica benda, Jessica Bardas, sugerirala je bendu da formiraju fan club. Grupi se svidjela zamisao, i tako je nastao Linkin Park Underground (LPU). Članovi svake godine dobivaju pakete prilikom učlanjenja u klub, u paketu je uključeno: majica kratkih rukava s natpisom Linkin Park Underground, trzalice, sličice, pismo od benda, članska iskaznica, cd, posteri. Prvi cd je bio preinačen Hybrid Theory EP, s drugom slikom.
Početkom 2002. bend je započeo svoju samostalnu turneju nazvanu Projekt Revolution. Tokom turneje Mike i Joe su zajedno s The X-Ecutionersima odsvirali pjesmu „It's Going Down“. Nedugo nakon povratka s turneje bend se vratio u studio prvi put od kako su izdali svoj prvi album Hybrid Theory. Nakon što su dobili nekoliko remikseva svojih pjesama, Mike je odlučio izdati remiks album. Mike je na početku htio napraviti samo nekoliko remixeva i izdati EP, no zahvaljujući podršci svojih članova grupe (osobito Brada i Joea), Mike je odlučio ići korak dalje.
Projekt koji je nosio naziv Reanimation, sastojao se od po jednog remiksa pjesme s albuma Hybrid Theory, kao i remiksevi pjesama „My December“ i „High Voltage“. Svaka pjesma je bila remiksana drugim izvođaćem i bile su glasine da je Mike u projektu dobio čak 50 remixeva. Mike je poslušao sve remikseve pjesama i izabrao je baš one najbolje. Samo dvije pjesme nisu dospjele u album, a to su bile: „Pts.Of.Athrty“ koju je remiksao The Crystal Method (ta pjesma je kasnije bila izdana na LPU-evom cd-u) i remix pjesme „By Myself“ koju je remiksao Marilyn Manson. Remix pjesme „My December“ koju je remiksao Team Sleep, isto je trebala biti izdana, no kasnije je povućena jer je bila premračna.
Izvođači koji su remiksali pjesme su: Chali 2Na iz Jurassica 5, Stephen Richards iz Taproota, Kelli Ali iz Sneaker Pimpsa, Aaron Lewis iz Stainda, The Humble Brothers, Jonathan Davis iz KoЯna, Aceyalone, Pharaohe Monch, The X-Ecutioners, Black Thought i Jay Gordon iz Orgya. Projekt je izdan 30. jula 2002., i njegov prvi i jedini single je bio „Pts.Of.Athrty“ („Points Of Authority“).
U novembru, je započela druga godina LPU-a poznata kao „LP Underground 2.0“. CD samo za članove kluba je sadržao remisk Crystala Methoda „Pts.Of.Athrty“ i pjesmu „Dedicated“, koja je prije bila dio Hybrid Theory EP-a. Također je CD sadržao pjesmu s instrumentima u trajanju od pedeset sekundi, pod nazivom „A.06“. To je bio ustvari demo za njihov budući album, Meteora.