2010年2月,微软正式向外界展示WindowsPhone操作系统。2010年10月,微软公司正式发布WindowsPhone智能手机操作系统的第一个版本WindowsPhone 7,简称WP7,并于2010年底发布了基于此平台的硬件设备。主要生产厂商有:诺基亚,三星,HTC等,从而宣告了WindowsMobile系列彻底退出了手机操作系统市场。全新的WP7完全放弃了WM5,6X的操作界面,而且程序互不兼容,并且微软完全重塑了整套系统的代码和视觉,但由于其担心移动产品和整体品牌的连续性,一开始才将其命名为“WP7”。 Windows Phone 7曾于2010年2月16日更名为“WindowsPhone 7 Series”,其后再于4月2日取消“Series”,改回“WindowsPhone 7”。
2011年9月27日,微软发布了WindowsPhone系统的重大更新版本"WindowsPhone 7.5",首度支持中文。WindowsPhone7.5是微软在WindowsPhone 7的基础上大幅优化改进后的升级版,其中包含了许多系统修正和新增的功能,以及包括了繁体中文和简体中文在内的17种新的显示语言。
2012年6月21日,微软在美国旧金山召开发布会,正式发布全新操作系统WindowsPhone 8(以下简称WP8),2012年10月29日发布正式版的WindowsPhone 8及WindowsPhone 8 SDK。WindowsPhone 8放弃WinCE内核,改用与Windows 8相同的NT内核。Windows Phone 8系统也是第一个支持双核CPU的WP版本,宣布WindowsPhone进入双核时代,同时宣告着WindowsPhone 7退出历史舞台。由于内核变更,WP8将不支持目前所有的WP7.5系统手机升级,而现在的WP7.5手机只能升级到WP7.8系统。