W 2006 wydali kolejną płytę zatytułowaną One-X. Była ona promowana przez single „Animal I Have Become”, „Pain” „Never Too Late” i „Riot”. Wiele utworów zawartych na tym albumie Adam Gontier napisał podczas odwyku, gdyż zmagał się z poważnym uzależnieniem od oksykodonu.
22 września 2009 roku grupa wydała swój trzeci studyjny album zatytułowany Life Starts Now. Album promowały single „Break”, „The Good Life” i „Lost in You”.
2 października 2012 roku ukazał się czwarty album studyjny formacji zatytułowany Transit of Venus.
9 stycznia 2013 roku Gontier za pośrednictwem Facebooka poinformował o swoim odejściu z zespołu. Po zakończeniu współpracy Adama z Three Days Grace jego miejsce zajął tymczasowo Matt Walst, wokalista zespołu My Darkest Days. Początkowo przyczyną miały być problemy kreatywne pomiędzy członkami formacji. Po latach Gontier ujawnił, że kością niezgody miało być regularne zażywanie leków opioidowych, od których frontman miał być uzależniony. Pozostali członkowie grupy wydali oświadczenie, w którym napisali, że są kompletnie zaskoczeni decyzją muzyka (as you can imagine, this came as a complete shock to us).