CHEMISTRY
2011年3月、自身2枚目となるベスト・アルバム『CHEMISTRY 2001-2011』を発売、それを携えた全国ライブツアーが予定されていたが、同年3月11日に発生した東北地方太平洋沖地震の影響を受け、複数の地方公演が中止、延期となった。「根の歌」(コーラスジャパン)・「My Gift to You」は「レコチョク」の「アーティストチャリティ」となった。
2011年7月29日・30日にアメリカのボルチモアにて開催されたOtakonに出演。ライブに5000人、サイン会に1000人動員、Q&Aを行った。
2011年からソロ活動を本格的に始動させ、堂珍の音楽劇『醒めながら見る夢』主演、5・6月に東名阪で行われたファンクラブ会員限定のソロライブに加え、川畑は10月、堂珍は12月に東名阪にてライブを開催。ソロ活動について川畑は「ソロでお互いの良さを築いて、それがCHEMISTRYに反映されればいいな」と語っている。吉井和哉から「いつロックやるんだよ?」など言われた堂珍は「ロックやりたい。ケミで色々培ってきたもの、逆にケミをやっているから自分が見えないものをソロで吐き出したり削ぎ落として」と述べている。
CHEMISTRY 2008 TOUR "Face to Face" BUDOKAN FINAL(2008年11月19日) 7月4日、日本武道館で行われたツアー最終日の模様を収録。
CHEMISTRY TOUR 2010 regeneration in TOKYO INTERNATIONAL FORUM(2010年11月3日) 6月4日東京国際フォーラムで行われたツアー最終日の模様を収録。特典映像・ブックレットが付属した初回限定盤DVD/DVD通常盤・ソニーミュージック初の3Dライブ3曲収録Blu-ray Discで発売。
10th Anniversary Tour -neon- at さいたまスーパーアリーナ 2011.07.10(2011年12月21日) 7月10日、さいたまスーパーアリーナで行われたツアー最終日の模様を収録。写真集ブックレット・三方背BOX・neonペンライトが付属した初回限定盤DVD・DVD通常盤・Blu-ray Discで発売。
2012年4月7日、コンサートツアー『CHEMISTRY TOUR 2012 -Trinity-』の沖縄での最終公演にて、CHEMISTRYの活動を一旦休止してそれぞれのソロ活動に専念することを発表。翌4月8日に、活動休止についてのメッセージが公式サイトに掲載。ライブ・アルバム「CHEMISTRY TOUR 2012 〜Trinity〜」を2012年11月21日に発売。