szerződést kötött a Raymond Braun Media Group-al (RBMG), ami Usher és Scooter közös vállalata, majd L.A. Reid lemezszerződést ajánlott neki az Island Record-hoz. 2009-ben megjelent Justin debütáló, One Time című kislemeze, amely tíz országban került a slágerlisták legjobb 30 száma közé. A dalt a My World című debütáló album követte 2009. november 17-én, amely az Egyesült Államokban platinalemez lett. Ő lett az első előadó, akinek a legelső albumáról hét dala is felkerült a Billboard Hot 100-as listájára.

Bieber első, teljes hosszúságú albuma My World 2.0 címmel jelent meg 2010. március 23-án, és hasonló sikereket ért el: számos országban került az albumlisták élére vagy a legjobb tíz közé, az Egyesült Államokban pedig szintén platinastátuszt ért el. A Baby című száma világsikert arató dal volt 2010 januárjában, melynek videoklipje a Youtube történetének legnézettebb videójává vált. Albumainak népszerűsítésére My World Tour címmel indult önálló turnéra. 2011 elején került bemutatásra 3D-s életrajzi koncertfilmje, a Never Say Never.
Bieber első kislemeze, a One Time még debütáló albuma befejezése előtt, 2009 júliusában a rádiókba került A dal 12. helyet ért el a kanadai Hot 100-as slágerlistán már egy héttel kiadása után, a Billboard H-ot 100on pedig 17. lett. 2009 őszén az egész világon nagy sikereket ért el.A dal platinalemez lett Kanadában és az Egyesült Államokban, Ausztráliában és Új-Zélandon pedig aranylemez. Bieber első albuma, a My World című középlemez 2009. november 17-én jelent meg. Ezután három kislemez jelent meg róla az iTunes online boltban: a "One Less Lonely Girl", a "Love Me", és a "Favorite Girl".A One Less Lonely Girl a rádiókhoz is eljutott, és a legjobb tizenöt közé került az Egyesült Államokban és Kanadában.  Azok között az előadók között is ott volt, akik 2009. december 31-én léphettek fel a "Dick Clark's New Year's Rockin' Eve with Ryan Seacrest" című műsorban. Scooter Braun videókat keresett egy másik énekesről, és véletlen ka raun vallási származása miatt, de végül beleegyezett hogy demófelvételeket készítsen ekkor 13 éves fiával Atlantában. A Baby Bieber eddigi legnagyobb sikere. Ötödik helyre jutott az Egyesült Államok slágerlistáján, és hét országban került a legjobb tíz közé. Két digitális kislemez követte a számot, a "Never Let You Go", és a "U Smile", melyek az Egyesült Államok Hot 100-as listán benne voltak a top 30-ban, Kanadában pedig a top 20-ban.