julkaistiin 17. toukokuuta 2005

Ensimmäinen albumi, Mezmerize , julkaistiin 17. toukokuuta 2005. Albumi sai hyvät arviot kriitikoilta, ja se nousi suoraan sijalle yksi Yhdysvalloissa, Kanadassa, Australiassa ja monissa muissa maissa tehdessään siitä yhtyeen toisen albumin, joka oli koskaan yltänyt listakärkeen. Albumi myi ensimmäisellä viikolla maailmanlaajuisesti yli 800 000 kappaletta. Albumin ensimmäinen single oli kappale B.Y.O.B. (Bring Your Own Bombs), jossa vastustettiin Irakin sotaa. B.Y.O.B. oli kappale, joka toi yhtyeen lopullisesti maailman tietoisuuteen. Kappale voitti myös Grammyn . Albumin toinen single oli Question! . Kappaleen musiikkivideon ohjasi yhtyeen basisti Shavo Odadjian, joka oli ohjannut myös mm. Aerialsin musiikkivideon. Albumin julkaisun jälkeen yhtye kierteli laajasti Yhdysvalloissa, Kanadassa sekä Euroopassa. Mezmerizea on myyty maailmanlaajuisesti yli 10 miljoonaa kappaletta.