Metallica rozpoczęła prace nad ich dziesiątym i dotychczas ostatnim albumem studyjnym – Hardwired…to Self-Destruct jeszcze w 2013 roku, który był z kolei ich drugim wspólnym dziełem nagranym z ich nowym basistą – Robertem Trujillo. Pierwszym tego rezultatem stał się singel promocyjny wydany w marcu 2014 roku (Lords of Summer), który znalazł się na reedycji płyty w nieco odmienionej oraz skróconej wersji. Ku zaskoczeniu wszystkich fanów zespołu, muzycy chcieli tym albumem kontynuować ideę poprzednika – Death Magnetic, czyli więcej thrash metalu z odrobiną heavy metalu. I tak, style obu albumów są bardzo podobne, chociaż na najnowszej płycie jest więcej chwytliwych, bardziej zapamiętywalnych linii gitar Jamesa Hetfielda i Kirka Hammetta oraz mniej skomplikowanych partii solowych i więcej utworów w wolniejszym tempie niż na Death Magnetic.
W międzyczasie 8 grudnia 2013 r. zespół zagrał koncert na Antarktydzie. Występ został nazwany „Freeze 'Em All” i był drugim w historii koncertem zagranym na tym kontynencie po występie składającego się z badaczy pracujących na Antarktydzie zespołu Nunatak. W ten sposób kwartet został pierwszym w historii zespołem muzycznym, który zagrał koncerty na wszystkich siedmiu kontynentach, dzięki czemu znalazł się w księdze rekordów Guinnessa.
Oficjalne prace nad najnowszym albumem rozpoczęły się ostatecznie dwa lata po nagraniu pierwszego singla z „nowej ery” zespołu – w połowie 2015 roku. Najwięcej utworów napisali gitarzysta/wokalista James oraz perkusista Lars Ulrich. Wyjątkiem jest jedynie piosenka ManUNkind, gdzie współtwórcą jest basista, który wymyślił i nagrał riff basu zaczynający kompozycję w durowej tonacji E. W całym albumie przeważają kompozycje w tonacji e-moll. Najwięcej pracy miało trzech muzyków – gitarzysta rytmiczny/wokalista, basista oraz perkusista, którzy razem wymyślali linie melodyczne, elementy „ubarwiające”, tonacje oraz dodatkowe partie muzyczne i teksty danych utworów. Najmniej wpływu na kompozycje miał wiodący gitarzysta, który musiał skupić się wyłącznie na swoich partiach muzycznych (ponieważ prawdopodobnie stracił/zgubił swój telefon, na którym rzekomo nagrał więcej swoich pomysłów na partie solowe w czasie, kiedy reszta zespołu pracowała nad swoimi partiami). Pierwszym oficjalnie promującym album singlem stał się krótki, thrashmetalowy utwór – „Hardwired”, wydany 18 sierpnia 2016 roku oraz otwierający prawie 78-minutowy album. Pojawia się w nim partia solowa Hammetta (jedna z najkrótszych w historii jego wszystkich solówek gitarowych oraz w historii całego zespołu). Drugim owocem pracy zespołu stał się nieco dłuższy singel (w stosunku do poprzedniego) – thrashowo/heavymetalowa kompozycja Moth into Flame, wydana 26 września 2016 roku. W jej tekście pojawia się (już w pierwszej zwrotce) nawiązanie do jednej z królowych popu – Amy Winehouse. W albumie „Moth into Flame” znalazła się jako czwarta kompozycja (między utworami Now That We’re Dead oraz Dream No More). Zespół kontynuował swoją pracę/„podróż muzyczną”, i zaczął coraz bardziej eksperymentować z nowymi wstawkami gitarowymi oraz innymi elementami dźwiękowymi. Trzecim singlem promocyjnym został już bardziej heavymetalowy utwór, z drobnymi elementami thrash metalu – „Atlas, Rise!”, wydany 31 października 2016 roku. W albumie utwór można znaleźć zaraz po kompozycji Hardwired. Kilkanaście dni, po premierze trzeciego singla, wydano ostatecznie 18 listopada album zatytułowany „Hardwired…to Self-Destruct”. Po wydaniu oficjalnego albumu przyszedł czas na dwa kolejne single promocyjne – heavy metalowo/groove metalowy „Now That We’re Dead”, wydany 18 kwietnia 2017 roku oraz thrash metalowy utwór, z drobnymi elementami speed metalu oraz heavy metalu – „Spit Out the Bone”, wydany 24 października 2017 roku. Utwór Spit Out the Bone zyskał ostatnio przez fanów największą popularność oraz stał się jednym z najbardziej lubianych przez nich utworów z całej płyty. Ostatnim singlem promocyjnym stała się jedyna ballada na całym albumie utrzymana w stylistyce thrashowo/heavymetalowej – „Halo on Fire”, wydana w grudniu 2018 roku oraz nawiązująca muzycznie m.in. do: „Fade to Black” (1984), „Welcome Home (Sanitarium)” (1986) czy „One” (1988/1989). Po wydaniu albumu zespół wyruszył w jedną z najdłuższych (w historii zespołu) tras koncertowych – WorldWired Tour, która rozpoczęła się koncertem premierowym 6 lutego 2016 roku. Trasa miała potrwać planowo do 27 kwietnia 2020.
W czasie trwania najnowszej trasy koncertowej zespół wykonał, na początku września 2019 roku, dwa koncerty z orkiestrą symfoniczną, zapowiadające tym samym kontynuację dzieła zespołu z 1999 roku – albumu koncertowego S&M. Kontynuacja miała też swoją premierę w kinach, 9 października 2019 roku, pod oficjalną nazwą S&M2. Po aktualnej trasie oraz kolejnym wspólnym wydawnictwie zespołu z orkiestrą symfoniczną (pochodzącą z San Francisco), zespół planował jak najszybsze nagranie kolejnego, jedenastego studyjnego albumu.
Kilka tygodni po koncercie S&M2 zespół ogłosił, że James Hetfield po raz drugi trafi na odwyk z powodu nawrotu choroby alkoholowej. Z tego powodu odwołane zostały zaplanowane na październik i początek listopada koncerty zespołu w Australii i Nowej Zelandii.