Nel 2010 ha partecipato come solista alle audizioni della settima stagione del talent show televisivo britannico The X Factor. Insieme ad altri quattro ragazzi fu inserito in un nuovo gruppo che partecipò al programma giungendo al terzo posto. Dal 2010 è quindi un membro degli One Direction, gruppo che ha esordito con l'album Up All Night e che ha conquistato le classifiche di tutto il mondo.

In seguito, contemporaneamente alla carriera di gruppo con gli One Direction, ha debuttato come solista con il brano Don't Let Me Go.

All'inizio del 2014 ha scritto, insieme al cantautore statunitense John Legend, uno dei singoli contenuti nel primo album inedito del duo Alex & Sierra, vincitori della terza edizione di The X Factor USA; è inoltre autore del brano di Ariana Grande Just a Little Bit of Your Heart, contenuto in My Everything.