O desenho foi exibido nos Estados Unidos pela primeira vez no dia 17 de novembro de 2001, pelo canal Cartoon Network. No Brasil a animação só fez sua estréia quase um ano depois, também pela CN, no dia 1º de julho de 2002.

Na TV aberta o desenho foi lançado em 16 de dezembro de 2002, sendo apresentado pelo programa Bom dia & Cia do SBT.

O desenho foi criado por Bruce Timm e Paul Dini, dupla que já havia conseguido o sucesso tanto com Batman: A Série Animada quanto com Superman: A Série Animada, desenhos que foram exibidos nos anos 1990.

Depois dos projetos "solo" dos heróis, os dois decidiram que era hora de adaptar de uma forma mais fiel às histórias em quadrinhos da Liga da Justiça.

Com o principal objetivo de limpar a imagem dos heróis depois do caricato desenho dos Super Amigos, que reunia diversos heróis do mesmo estúdio, os dois criadores ignoraram os ajudantes dos heróis, os animais de estimação e toda a infantilidade que cercava a antiga animação.

Timm e Dini queriam prestar uma homenagem aos quadrinhos originais, ao mesmo tempo que criavam um grupo mais diversificado em termos raciais e culturais.

Essa diversidade que os criadores queriam ter foi uma das principais razões para que o Aquaman não fizesse parte da formação original da Liga, ainda que o herói aparecesse em outros episódios, bem mais épico e sério do que sua versão em os Super Amigos. No lugar dele Timm e Dini optaram por colocar a Mulher-Gavião em seu lugar, garantindo assim uma segunda mulher no time.

Outra escolha feita pelos criadores em nome da diversidade envolveu o Lanterna Verde. Ainda que uma das versões mais conhecidas do herói fosse Hal Jordan, os criadores preferiram adaptar um herói afro-americano nas telinas, escolhendo John Stewart para formar a Liga no lugar de Jordan.

Assim sendo, a formação oficial e original da liga nos desenhos é Batman, Superman, J'onn J'onzz, Mulher-Gavião, Flash, Lanterna Verde e a Mulher-Maravilha.

Todos os heróis acabam se unindo nos primeiros episódios do desenho, trabalhando em conjunto para deter uma ameaça alienígena que estava para dizimar a Terra.

Ainda que o desenho como um todo tenha sido muito bem recebido pelo público, sendo elogiado especialmente pelos seus traços e a capacidade de adaptar ameaças globais ao mesmo tempo em que permitia um desenvolvimento pessoal de cada personagem, o desenho da Liga da Justiça também teve que lidar com algumas críticas mais pesadas.

A maioria das reclamações foram feitas por causa da mudança de dubladores considerados clássicos pelos fãs mais antigos.

Outra crítica muito pontual sobre o desenho era a falta de confiança e força em Superman. Muitos fãs não gostaram de ver essa versão mais "fraca" do personagem, o que fez com que os criadores buscasse criar mais episódios focados no Homem de Aço nas temporadas finais do desenho.

Já Aquaman, que já era uma versão bem badass do personagem, dividiu a opinião do público. Muita gente gostou de como eles criaram o personagem como alguém mais irritado e agressivo, outros preferiam ele como alguém mais tranquilo e relaxado.

Oficialmente Liga da Justiça teve duas temporadas, totalizando 52 episódios que foram exibidos originalmente nos Estados Unidos entre 17 de novembro de 2001 e 29 de maio de 2004. Nesse mesmo ano, devido ao grande sucesso da animação, o canal Cartoon Network encomendou mais 26 episódios do desenho, dividido em duas temporadas do que foi chamado de Liga da Justiça: Sem Limite.

Ainda que considerada uma série à parte, os próprios criadores da animação admitem que se referem ao "novo" desenho como a terceira e quarta temporada de Liga da Justiça, desconsiderando a mudança no nome

A expansão da Liga nas suas últimas temporadas é justificada depois dos heróis ficarem receosos com a possibilidade de uma invasão como a dos thanagarianos. Por isso, os heróis da Liga decidem recrutar mais ajudantes para proteger a terra. Essa nova formação trouxe grandes personagens dos quadrinhos como a Canário Negro, Gladiador Dourado e até mesmo Fogo, a heroína brasileira.

A primeira exibição de Liga da Justiça: Sem Limites aconteceu no dia 31 de julho de 2004 na CN americana, sendo lançada no Brasil no ano seguinte, no dia 02 de abril também pela Cartoon. Na TV aberta, o desenho foi chegar no dia 03 de outubro pelo SBT.

Em 2004, Bruce Timm havia anunciado que um filme animado baseado no desenho estava em produção. O filme devia ser a ligação entre o final da segunda temporada do desenho com Liga da Justiça: Sem limites, revelando, entre outras coisas, como a Mulher-Maravilha conseguiu seu jato invisível. Os vilões do filme deveriam ser o Sindicato do Crime.

O filme nunca chegou a ser finalizado, mas seu roteiro serviu como uma das inspirações para a produção de outro filme animado Liga da Justiça: Crise em Duas Terras.