Pentatonix的起點是Kirstin（又稱Kirstie）Maldonado, Mitch Grassi及Scott Hoying這三位同樣就讀阿靈頓馬丁高校(Martin High School)的好朋友。他們得知當地電台節目即將舉辦一個比賽，勝出者可以與電視劇歡樂合唱團的演員見面，於是便提交了他們重新編曲的Telephone三人合唱版。雖然他們最終沒能勝出，但卻在學校引起熱議，他們亦開始參與表演。後來他們三人版本的"Telephone"更在Youtube上引起關注，他們亦繼續演出。

Scott Hoying和Kirstie Maldonado於2010年從馬丁高校畢業，Scott隨即前往南加州大學修讀流行音樂學士課程，Kirstie則到奧克拉荷馬大學升學，主修音樂劇場，而三人之中年紀最輕的Mitch當時仍是高校學生。於南加州大學就讀期間，Scott加入了名為SoCal VoCals的無伴奏合唱團，並從成員Ben Bram口中得知The Sing-Off這個節目，成員更鼓勵他去參加節目試音。他游說Kirstie和Mitch一同參加，可是節目訂明組合至少要有四位成員。後來Scott通過朋友介紹認識了在無伴奏合唱界甚有名氣的Avriel（又稱Avi）Kaplan，同時三人亦在Youtube上找到了Kevin Olusola。在影片中，Kevin同時表演節奏口技和拉奏大提琴，錄得很高的觀看次數。他畢業於耶魯大學醫學院預科課程，並曾到中國留學一年，說得一口流利的普通話。

五人於The Sing-Off第三季試音前一天正式會面。Mitch為了能準時參加試音，放棄了自己的高校畢業禮。他們成功通過試音，最終更成為了2011年（第三季）的冠軍。 組合名稱Pentatonix由Scott提出，靈感來自五聲音階（pentatonic scale），他們認為五聲音階很配合他們五位成員。而把"pentatonic"最後一個字母換成"x"，是希望使名字更吸引人。他們的音樂受到流行音樂、迴響貝斯、電子、雷鬼以及嘻哈音樂影響衍生而成。