Na początku było wspólne jamowanie gitarzysty Michała „Miśka” Rogali i perkusisty Łukasza Szewczyka. Po dwóch latach, w grudniu 2005 roku dołączył do nich Radosław Szewczuk, który objął obowiązki wokalisty i basisty i tak powstał pierwszy skład Neuronii. W trzyosobowym składzie zespół grał jedyną w swoim rodzaju mieszankę rock’n’rolla i metalu. W pierwszej połowie 2006 roku zespół zarejestrował dwie płyty demo Neuronia” i Wedding Day”. Październik przyniósł pierwszą zmianę w składzie – z zespołem rozstał się Radosław.

Na jego miejsce przyszli dwaj nietuzinkowi muzycy – wokalista Tomasz „Acid” Nowak i basista Dominik „Domo” Beśka. Zmiana w składzie pociągnęła za sobą odejście od poprzedniego stylu – brzmienie zespołu stało się cięższe i bardziej dynamiczne. Zwiastunem nowego oblicza zespołu była płyta demo „First Blood”, nagrana pod koniec 2006 roku. Po wydaniu tej płyty zespół znacznie zwiększył aktywność koncertową, występując m.in. na kilku dużych krajowych festiwalach. Rok 2007 to przede wszystkim praca nad nowymi utworami oraz sesja nagraniowa debiutanckiego albumu, który został zarejestrowany w warszawskim DBX STUDIO.

Premiera albumu „Winter of My Heart” miała miejsce 29 lutego 2008, dystrybucją zajęła się FONOGRAFIKA, pod skrzydłami której debiutowały tak uznane firmy jak Rootwater czy So I Scream. W marcu tego roku dzięki współpracy z grupą producencką DWAEM nagrany został pierwszy teledysk zespołu do utworu „Psycho”, a trzy miesiące później drugi, do utworu „Demon’s Kiss”. Oba teledyski były emitowane m.in. w MTV i 4FunTV. Debiutancki album otrzymał wiele pozytywnych recenzji w krajowej prasie. Rok 2008 to przede wszystkim promocja albumu na wielu koncertach w całym kraju, m.in. u boku Lizzie Borden, Torture Squad czy Pandemonium.

Kolejna zmiana w składzie nastąpiła wiosną 2009 roku – Łukasza Szewczyka zastąpił za bębnami Michał „Thor” Pasternak, który swoją techniką i ekspresją wniósł nową jakość do brzmienia Neuronii. Przez większą część roku zespół koncertował sporadycznie, skupiając się przede wszystkim na tworzeniu materiału na kolejny album. Latem zespół zagrał na festiwalu Hunterfest w Szymanach, wzbudzając spore zainteresowanie publiczności. Kolejnym ważnym wydarzeniem były wspólne koncerty z niemiecką legendą thrash metalu – Tankard - w listopadzie tego roku.

Tuż przed tymi występami skład zespołu poszerzył wokalista Maciek „Tektur” Nawrot, którego umiejętności wokalne idealnie skomponowały się ze stylem wypracowanym przez zespół. Jesienią 2009, już w pięcioosobowym składzie, zespół przystąpił do nagrywania drugiego albumu „Follow the White Mouse”. Od początku 2010 roku obowiązki wokalisty przejmował Maciek „Tektur” Nawrot, by od lutego 2010 roku zastąpić na wokalu Tomasza „Acida” Nowaka, który opuścił zespół z powodów różnicy poglądów dotyczącej kierunku rozwoju dalszego rozwoju muzycznego Neuronii. Zupełnie nowym członkiem zespołu jest Rafał „Lewy” Lewandowski – niezwykle uzdolniony gitarzysta solowy, dzięki któremu brzmienie zespołu nabrało zupełnie nowej jakości.

Płyta ‘Follow the White Mouse’ ukazała się 20 marca 2010 nakładem Fonografiki. Zespół promuje ją na koncertach w całej Polsce. W 2010 roku Neuronia zagrała już m.in. u boku tak znanych artystów jak Paul Di'Anno, Sabaton, Corruption czy Quo Vadis.

W połowie stycznia zespół podpisał kontrakt z ukraińską Metal Scrap Records, dzięki któremu płyta "Follow the White Mouse" zostanie wydana na Ukrainie i dystrybuowana do kilkunastu innych krajów świata dzięki sieci partnerów Metal Scrap.

W połowie stycznia Domo ogłosił swoją decyzję o odejściu z zespołu z powodu braku czasu na granie. Tuż po nim odszedł Thor, który postanowił skoncentrować się na graniu w macierzystym zespole Relikt oraz w thrashowym War-Saw. Skład prawie natychmiast uzupełniło dwóch świetnych muzyków - basista Beton (Mesmerized, Anticipate) i perkusista Deviant (At The Lake, Anus Magulo).