ペルム紀は約3億年前から約2億5100万年前までの間の時代。ペルム紀にはほとんどすべての大陸が陸続きとなった超大陸パンゲアが出現した。ペルム紀の気候は石炭紀に引き続き寒冷で南半球のゴンドワナ大陸には氷河も形成された。陸上では石炭紀に引き続いてラキトム類のエリオプスのような強力な両生類が繁栄したが、ペルム紀の終わりころになると相次いで姿を消していった。石炭紀の末に羊膜類から単弓類と竜弓類が生まれ、竜弓類は更に双弓類を生みだし、彼等は地上の各地へ適応放散していった。単弓類は過去には『哺乳類型爬虫類』とも呼ばれていたが、ペルム紀後期には体長4mを超える種も現れ、ゴンドワナ大陸の各地に生息して両生類を凌駕するようになった。この仲間から三畳紀に哺乳類が派生してくる。双弓類は次の中生代に繁栄する恐竜や翼竜・魚竜・長頚竜の他に、現在の鳥類・ヘビ・トカゲ・ワニ・カメなど広い範囲の生物に発展するが、ペルム紀ではあまり目立たない存在であった。陸上では石炭紀のシダ植物類に代わって裸子植物が優先種となった。羊膜類の中から初めて植物を食べる、すなわち消化器官中にセルロースを分解する微生物と共生する体制を持った陸上脊椎動物が生まれた。一方、当時の植物食の昆虫類の食べ物は胞子や花粉または発酵して変質した植物体で、枝についた葉を直接食べる昆虫の存在は確認されていない。ペルム紀以降は、リグニンの分解能を獲得した菌類（白色腐朽菌）の出現により木材が分解されるようになり石炭紀が終焉を迎える理由となり、菌類による木材の分解と酸素の消費によりジュラ紀後期まで酸素濃度が長期的に低下することとなった。ペルム紀の末の約2億5000万年前に史上最大規模の生物大量絶滅事件が起こった。海中ではフズリナや古代サンゴの四放サンゴ、三葉虫など当時の海生無脊椎動物の種の96%が絶滅、陸上動物も種の70%が絶滅したとされる。絶滅は約2億6000万年前と約2億5000万年前の2回発生したが、1回目の絶滅事件の原因は急激な寒冷化とそれによって生起した氷床の発達と海水準の大幅な低下およびその後の上昇によると想定されている。生物界がこの痛手から立ち直りつつあった時に2回目の破局的な絶滅事件が起こった。1回目の絶滅事件については現在の中国の峨眉山で起きた噴火との相関性が、2回目の絶滅事件の原因については同時期に発生したシベリア洪水玄武岩との相関性が議論されている。
ツアーや3rdアルバムのレコーディングの休暇中も年中スポットライトを浴びていたように、2004年は完全にコールドプレイ・イヤーとなった。2004年から新しいアルバムの製作に取り掛かったが、思ったような曲ができなかった（メンバー自身が後に振り返っている）。そこで気分転換のため、メンバーが一緒に過ごす時間を増やしたという。この3rdアルバムの他のアーティストからの影響については、ガイが「デヴィッド・ボウイ、ブライアン・イーノ、ピンク・フロイドからデペッシュ・モード、ケイト・ブッシュ、クラフトワーク、そして常に聞くようにしているのだがU2まで、さまざまなアーティストの曲を聞いた」と後に語っている。5月にはファンを喜ばせるため、「Nappies」と称しクリスが妻のグウィネス・パルトロウとともに、娘であるAppleの誕生祝いにビデオを作って公式サイトにアップしたこともある。具体的には、著名なプロデューサであるジョージ・マーティンがコールドプレイの一員としてビデオを紹介、そして彼らのプロデューサであるケン・ネルソンが「Nappies」のメンバーとして演奏し、ラップやグラム・ロックを皮肉った、パロディビデオといったものである。クリスはこのビデオはジェイ・Zに影響を受けたとうそぶいている。バンドの3枚目のアルバム、『X&Y』は前作と同様に日本で先行リリースされ、本国イギリスでは2005年6月6日にリリースされた。このアルバムは発売が遅れたので、所属するEMIの次年度に経常収支が引き継がれ、EMIの株価が大幅に下がってしまった。結局は全世界で830万枚を売り上げ、2005年に最も売れたアルバムとなった。先行シングルである「スピード・オブ・サウンド（Speed Of Sound）」は4月18日にラジオやネット配信で解禁となり、2005年5月23日にCDフォーマットでリリースされた。『X&Y』は28ヶ国で初登場1位を獲得し、イギリスのチャート史において最も早く売れたアルバム第3位となる（ちなみに第1位はオアシス、1997年のアルバム『Be Here Now』）。同アルバムからのシングルカット曲「フィックス・ユー（Fix You）」、「トーク（Talk）」はそれぞれ同年9月、12月に発売された。2006年5月にはシングルカット曲「ザ・ハーデスト・パート（The Hardest Part）」をイギリス以外の各国でリリースした。アルバムの大々的な成功にもかかわらず、音楽評論家や一部のファンのあいだでは『X&Y』は、過剰なマーケティング、ハリウッドスターと結婚したクリスのセレブな形振り、ヒットを狙ったかのような売れ線の楽曲、壮大な曲に聴かせようとする過剰なサウンドプロデュース、などを理由に反感を買った。ニューヨーク・タイムズ紙では「この十年でもっとも気にくわないバンド」と酷評であった。2005年6月から2006年7月にかけて、コールドプレイはグラストンベリー・フェスティバル含む「Twisted Logic Tour」という世界ツアーを行った。そして初の単独日本公演である7月18日・19日の日本武道館公演でこのツアーが終了した。2006年2月にコールドプレイは『X&Y』でブリット賞「ベスト・アルバム賞」、「スピード・オブ・サウンド」で同賞「ベスト・シングル賞」を受賞した。その授賞式でクリスが前述のバンドを批判し続ける人々に向け、自虐まじりで「みんな、俺達にうんざりしてるだろ、俺達もだ。これから何年もの間俺達を見ることはないだろう。」と発言し、解散説が流れたが、本人たちは否定している。