Front Line Assembly est fondé à Vancouver en 1986 par Bill Leeb, après qu'il ait quitté Skinny Puppy (il jouait dans ce groupe sous le nom de Wilhelm Schroeder). Après avoir sorti les deux démos Nerve War and Total Terror, il est rejoint par Michael Balch et leur premier album, The Initial Command, sort en 1987 sur le label belge KK Records, album marqué par les influences industrielles de Skinny Puppy et par l'EBM de Front 242. Rhys Fulber, qui avait déjà commencé à contribuer au groupe, rejoint bientôt Front Line Assembly en tant que membre occasionnel. L'album suivant, State of Mind, signé par Third Mind Records en 1988, est le premier à faire l'objet d'une sortie mondiale. FLA enrichit sa musique, préservant un équilibre entre la tentation dancefloor à laquelle succombent les groupes EBM, et l'expérimentation bruitiste de la scène industrielle.

En 1989, Michael Balch quitte Front Line Assembly pour rejoindre Ministry, et est remplacé définitivement par Rhys Fulber. L'album Gashed Senses and Crossfire sort en 1989 et le morceau "Digital Tension Dementia" retient l'attention d'un grand nombre de DJ et d'amateurs de musique underground, par son coté irrésistiblement dansant. C'est également à cette époque que les membres s'investissent dans les premiers projets parallèles : Delerium, un projet de Leeb et Fulber permettant l'expression de facettes beaucoup plus éthérées de leur musique, et Noise Unit, initié comme une collaboration de Leeb avec Marc Verhaegen, de Klinik. FLA sera désormais un résident régulier du label Wax Trax! Records, qui accueille tous les grands noms de l'electro-indus et du metal-indus.

Caustic Grip sort en 1990 pour devenir aussitôt un classique des clubs gothiques et industriels, offrant une musique électronique à la fois dansante, extrèmement complexe et hautement élaborée. Le fourmillement des projets parallèles se poursuit avec l'apparition de Cyberaktif, réunissant Bill Leeb, Cevin Key et Dwayne Goettel (tous deux venant de Skinny Puppy), et une participation de Blixa Bargeld, d'Einstürzende Neubauten ; Will, collaboration de Rhys Fulber avec un futur membre de FLA, Chris Peterson, ainsi que John McRae ; Intermix, un projet plus orienté techno/house que FLA.

1992 voit la sortie de Tactical Neuronal Implant, qui s'empare brillamment de la thématique cyberpunk, explorant un son toujours plus électronique, plus technoïde que sur Caustic Grip, pour devenir l'un des albums archétypaux de l'electro-indus, l'un des plus appréciés de FLA. À la suite de sa sortie, Leeb et Fulber se consacrent à nouveau à leurs projets parallèles, remixent pour d'autres artistes, et mûrissent l'évolution suivante.

Ou révolution, pourrait-on dire ? Car la sortie en 1994 de Millennium chez Roadrunner Records marque une nouvelle évolution radicale du son de FLA, digérant les influences de Nine Inch Nails, Ministry ou Devin Townsend. Construit autour de lourds riffs de guitare samplés sur lesquels viennent se rajouter les nappes et beats électroniques qui font le son propre du groupe, l'album déconcerte les fans, mais reçoit un succès mérité.

La thématique cyberpunk ressurgit en 1995 avec HardWired, sorti chez Metropolis Records, qui fait en quelque sorte la synthèse entre les sons de Tactical Neuronal Implant et Millennium. Cet album, meilleure vente de la carrière du groupe, est suivi d'une tournée mondiale qui donne lieu à la sortie d'un album live, Live Wired, et d'une vidéo du même nom. La période qui suit est active sur le front des remixes (notamment les Remix Wars avec Die Krupps), et des projets parallèles : c'est la naissance du projet Conjure One de Rhys Fulber, et des projets Equinox et Pro-Tech de Bill Leeb.

Rhys Fulber quitte FLA pour s'occuper de son projet et des parties éléctroniques de Fear Factory. Bill Leeb le remplace par Chris Peterson, pour accoucher d'un album qui marque un nouveau développement dans le son du groupe : FLAvour of the Weak, sorti en 1997 digère cette fois les influences de la trance et de l'electronica, ouvrant une nouvelle voie pour l'indus. Il est suivi rapidement par un album de remixes, Re-Wind (1998), puis par Implode en 1999, un album explorant plus les voies de la complexité et de la richesse du son que celles de la nouveauté. Pendant ce temps, le projet de Bill Leeb, Delerium, prend de plus en plus d'ampleur, au point d'éclipser peu à peu la popularité de FLA, tout d'abord avec Semantic Spaces en 1994, puis avec Karma en 1997, l'album de l'explosion, qui va jusqu'à bénéficier des faveurs du grand public.

Epitaph sort en 2001 dans un climat de rumeurs de séparation, Bill Leeb se consacrant de plus en plus à Delerium : un album réunissant un son typiquement FLA-esque, assorti d'influences venues de Delerium. Malgré l'importance de plus en plus grande prise par ce dernier projet, Leeb et Fulber se retrouvent en 2003, sans Peterson, pour produire Civilization, un album qui, s'il ne possède pas le coté novateur de nombreux autres albums de FLA, n'en reste pas moins efficace et dans la lignée des travaux du groupe.

Finalement, le trio Leeb/Fulber/Peterson se reforme et sort Artifical Soldier en 2006. Cet album marque un véritable retour de FLA aux sources de l'electro-indus, son genre de prédilection, et fait oublier Civilization que beaucoup de fans n'ont pas apprécié. Malheureusement, la tournée se termine prématurément à la suite d'un différend avec la société fournissant le bus. Le groupe doit alors officiellement annoncer son retour à Vancouver après avoir effectué plus ou moins la moitié de la tournée.

Durant l'année 2007, FLA sort un album de remixes intitulé Fallout dont la majorité des morceaux provient d' Artificial Soldier : ce n'est pas là leur premier essai puisqu'ils avaient déjà effectué ceci avec FLAvour of the Weak et son pendant Re-Wind. À côté des remixes effectués par FLA lui-même ou par d'autres groupes (Combichrist, Covenant), on trouve également trois morceaux inédits enregistrés durant la production d' Artificial Soldier mais qui n'avaient finalement pas été inclus sur ce dernier.