2009年，北京時代峰峻文化藝術發展有限公司發現國內練習生市場狀況不佳，于是他們創立了TF家族項目。2011年初，TF家族開始了對練習生的招募，王俊凱是第一批被選中的練習生，他在練習期間參與了EP《我不要改變》的發行，并翻唱了《囚鳥》、《我要快樂》等歌曲。2012年初，王源也進入了這家公司，和王俊凱合作演唱了《一個像夏天一個像秋天》，他們還合作翻唱了《當愛已成往事》、《洋蔥》等歌曲，引起了廣泛的關注。同年，時代峰峻決定組建一個組合，然而由于王俊凱和王源不擅長舞蹈，公司選擇了易烊千璽加入，以形成一個三人互補的組合。

2013年8月6日，TFBOYS在網絡上發布了組合形象宣傳片《十年》，正式出道。24日，他們發布了單曲《Heart》的音樂視頻。10月4日，在重慶日月光廣場舉辦了首張EP《Heart夢出發》的首唱會，該專輯共收錄了三首歌曲。11月，他們還出演了TF家族綜藝節目《源文在哪》。

2014年2月14日，由王源、王俊凱主演的TF家族自制網絡劇《男生學院自習室》開始首播，其中成員易烊千璽因學業原因缺席了第一季，但在第二季加入并成為主演，三人分別飾演馬思遠、Karry和千智赫。3月13日，他們發行了單曲《魔法城堡》，這首歌是一首清新治愈系的歌曲。