En diciembre de 1963, Brian Epstein, mánager de los Beatles, consiguió que el grupo, para entonces bastante conocido en Estados Unidos, realizara tres actuaciones en el programa. Los Beatles actuaron en tres programas consecutivos en febrero de 1964, el primero de ellos el 9 de febrero alcanzando más de 73 millones de televidentes, lo que marco un récord para esa época.
Con gran expectativa y anticipación dado que I Want to Hold Your Hand había alcanzado el número uno en las listas de éxitos. Su primera aparición es considerada un hito en la cultura popnorteamericana y el inicio de la Invasión Británica en la música. La transmisión alcanzó un estimado de 73 millones de televidentes, récord para un programa de televisión en ese momento. Los Beatles interpretaron All My Loving, Till There Was You y She Loves You, regresando más tarde con I Saw Her Standing There y I Want to Hold Your Hand.
The Beatles reaparecieron en el programa el 16 y el 23 de febrero. Su última participación en The Ed Sullivan Show fue el 12 de septiembre de 1965 con un 60% de la audiencia.
