Muse memperlihatkan daftar lagu "The 2nd Law" pada 13 Juli melalui sebuah pengumuman resmi. Singel kedua dari "The 2nd Law", "Madness", dirilis pada 20 Agustus 2012, dan video musiknya keluar pada 5 September. Muse bermain di The Roundhouse pada 30 September untuk mempromosikan album baru mereka sebagai bagian dari iTunes Festival. "The 2nd Law" dirilis untuk seluruh dunia pada 1 Oktober, dan 2 Oktober 2012 untuk Amerika Serikat; album ini kemudian menduduki peringkat satu di UK Albums Chart, dan peringkat dua di US "Billboard" 200. Lagu "Madness" mendapatkan nominasi dalam kategori "Best Rock Song" dan album sendiri mendapatkan nominasi dalam kategori "Best Rock Album" pada Grammy Awards ke-55 tahun 2013. Band ini mempertujukkan lagu pembuka album, "Supremacy", dengan "full orchestra" dalam BRIT Awards 2013 pada 20 February 2013. Versi instrumental dari "The 2nd Law: Isolated System" dan "Follow Me", juga muncul sebagai musik latar dalam film "World War Z" (2013). Bintang utama sekaligus produser Brad Pitt menjelaskan dalam sebuah wawancara bahwa dia mencari lagu yang dapat berhubungan dengan film seperti lagu "Tubular Bells" milik Mike Oldfieldis yang berhubungan dengan film "The Exorcist". Pitt berpikir lagu-lagu tersebut adalah "persis apa yang kami cari untuk film".