Neuer Leadgitarrist wurde Kirk Hammett, der zuvor bei Exodus gespielt hatte. Am 16. April 1983 fand in Dover das erste Metallica-Konzert mit Hammett statt. Die Band wohnte zu dieser Zeit in einem alten New Yorker Fabrikgebäude, in dem Anthrax ihren Proberaum hatten.
„Manchmal rissen wir Mädels auf und gingen mit ihnen nach Hause, damit wir zumindest mal duschen konnten. Wir kämpften wirklich ums nackte Überleben, aber rückblickend war es eine schöne Zeit.“
Zazula bemühte sich, für Metallica einen Plattenvertrag zu besorgen. Da er von allen Labels nur Absagen erhielt, gründete er ein eigenes Label, das er auf Burtons Vorschlag hin Megaforce Records nannte.
Zazula lieh sich 12.000 Dollar und finanzierte der Band Studiozeit in den Music America Studios in Rochester. Da Hetfield Zweifel an seinem Gesangstalent hatte, dachte die Band über die Verpflichtung eines festen Sängers nach. Jess Cox von den Tygers of Pan Tang war nach Meinung der Band zu alt, während Armored-Saint-Sänger John Bush das Angebot ausschlug. Deshalb begann die Band die Aufnahmen zu viert und schloss diese nach 17 Tagen ab. Das Album enthält unter anderem vier von Dave Mustaine mitkomponierte Lieder, der zu dieser Zeit kein Bandmitglied mehr war. Ursprünglich sollte das Album Metal Up Your Ass heißen und das Cover einen aus einer Toilette auftauchenden Dolch zeigen. Zazulas Vertriebspartner Relativity lehnte beides ab.
Auf Burtons trotzigen Ausruf: „Well, let’s kill ’em all!“ folgte Metallicas Vorschlag, Kill ’Em All als Albumtitel zu wählen. Dieser Titel wurde von Relativity problemlos angenommen. Das Album wurde am 25. Juli 1983 veröffentlicht und verkaufte sich in den USA zunächst schleppend. Dagegen wurde Metallica in England als Band der Stunde gefeiert. Auf einer fünfwöchigen Tournee durch die USA wurde die Band Raven von Metallica als Vorgruppe unterstützt. Bis Ende 1983 hatte sich Kill ’Em All in den USA etwa 17.000 Mal verkauft.[13] Während der Konzertreisen schrieb die Band neue Lieder, die progressiver und langsamer als die des Debütalbums ausfielen. Im Vorprogramm von Venom fanden Metallicas erste Konzerte in Europa statt.
Aufgrund des günstigen Wechselkurses zwischen dem US-Dollar und der Dänischen Krone fanden die Aufnahmen zum zweiten Studioalbum Ride the Lightning in den Sweet-Silence-Studios der dänischen Hauptstadt Kopenhagen statt. Ebenfalls aus Kostengründen erfolgten die Aufnahmen in der Nacht. Das Album zeigte die Musiker deutlich gereift; Songs wie For Whom the Bell Tolls avancierten zu Genreklassikern. Textlich entfernte sich die Band von den üblichen Metalklischees. So handelt z. B. das Lied Creeping Death vom Auszug der Israeliten aus der ägyptischen Sklaverei, und For Whom the Bell Tolls bezieht sich auf einen Roman von Ernest Hemingway. Metallicas erste Headlinertour durch Europa folgte Ende 1984. Auf der Tour mit Twisted Sister wurde vor allem das Album Ride the Lightning vorgestellt, das sich zunächst etwa 100.000 Mal verkaufte.[16] In Großbritannien wurde es mit einer Silbernen Schallplatte ausgezeichnet.[13]
Metallica wurde vom Major-Label Elektra Records unter Vertrag genommen und erhielt mit Q Prime ein professionelles Management. Ride the Lightning wurde in den USA neu veröffentlicht und erreichte ohne Radioairplay Platz 100 der US-amerikanischen Albumcharts. Anfang 1985 spielte Metallica weitere US-Touren mit W.A.S.P. und Armored Saint, bevor man an neuen Liedern arbeitete. Die vier Musiker von Metallica wurden seit dieser Zeit auch als „The Four Horsemen“ bekannt.[17] Im August 1985 spielte die Band erstmals beim Monsters of Rock im Donington Park.[18]
Im September 1985 kehrte die Band in die Sweet Silence Studios zurück, um mit den Aufnahmen ihres dritten Albums Master of Puppets zu beginnen. Von ihrer Plattenfirma erhielten sie einen hohen Vorschuss, weswegen Metallica kurzzeitig darüber nachdachte, den durch seine Arbeiten mit Iron Maiden bekannten Martin Birch als Produzenten zu verpflichten. Man entschied sich jedoch, erneut mit Flemming Rasmussen zusammenzuarbeiten. Die Aufnahmen dauerten insgesamt drei Monate und wurden nur durch einen Auftritt beim Loreley-Festival in Deutschland unterbrochen.[13]
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