My Chemical Romance assinou um contrato com a gravadora Reprise Records em 2003 e começou a trabalhar em seu segundo álbum, Three Cheers for Sweet Revenge, lançado em2004, e que rendeu ao grupo um disco de platina um ano depois( venda de mais de 2 milhões de copias). É considerado um álbum conceptual, uma continuação de uma das músicas do primeiro álbum da banda, Demolition Lovers, que conta a história de um casal fora-da-lei morto em um tiroteio. Ele acaba no Purgatório, e o único meio de chegar até ela é voltar a Terra e matar mil homens maus. Do álbum resultaram três singles, I'm Not Okay (I Promise), Helena e The Ghost of You.

Desde o lançamento, eles mostraram a importância do Vans Warped Tour, foram destaque do primeiro Taste of Chaos Tour e também abriram a apresentação de Green Day na turnê American Idiot. Em 2005 foram destaque doVans Warped Tour 2005, e também de sua primeira turnê com o Alkaline Trio. My Chemical Romance e The Used trabalharam juntos em um cover de "Under Pressure", que foi lançada em impressões posteriores do álbum In Love and Death, do The Used. A canção foi gravada para um álbum que tinha como objetivo arrecadar fundos para ajudar as vítimas do Tsunami de 2004.