Depois de um breve tempo sem uma gravadora, os Jonas Brothers assinaram com a Hollywood Records, em Fevereiro de 2007. Ao mesmo tempo, os irmãos começaram a aparecer em comerciais para o Baby Bottle Pops, tocando o jingle. Em 24 de março, duas músicas adicionais em dois álbuns diferentes foram lançadas: "Kids of the Future" e "I Wanna Be Like You". Em 29 de Junho, os Jonas Brothers começaram sua turnê promocional em Nova Iorque.

Seu segundo álbum auto-intitulado, Jonas Brothers, foi lançado em 24 de agosto de 2007, onde alcançou a 15ª posição na lista da Billboard na primeira semana^{[carece de fontes?]}. Três singles com clipes foram lançados - "Hold On" duas semanas antes e "SOS" logo depois do lançamento do álbum.

Em agosto, os Jonas Brothers fizeram várias aparições na televisão. Em 17 de agosto, eles participaram de um episódio da série Hannah Montana (estrelada por Miley Cyrus), do Disney Channel, intitulado "Me and Mr. Jonas and Mr. Jonas and Mr. Jonas", que em português seria "Eu, o Sr. Jonas, o Sr. Jonas e o Sr. Jonas". Eles também tocaram "We Got the Party" com Miley Cyrus no episódio, que foi lançado depois de High School Musical 2 e foi visto por 10,7 milhões de pessoas no dia. Em 24 de agosto, os Jonas Brothers apresentaram duas músicas no concurso Miss Teen USA. No dia seguinte, as cerimônias de encerramento do Disney Channel Games foi ao ar, mostrando uma apresentação dos Jonas Brothers.Os jogos foram gravados em 27 de abril de 2007 em Orlando, Flórida. Em 26 de agosto, os Jonas Brothers co-apresentaram um award com Miley Cyrus no Teen Choice Awards. Eles também se apresentaram no American Music Awards em 18 de Novembro de 2007, tocando a música "SOS".

Em 22 de novembro de 2007, os irmãos apareceram no 81st annual Macy's Thanksgiving Day Parade (81º Dia da Parada anual do Dia de Ação de Graças de Macy). Para sua apresentação final de 2007, os três irmãos apresentaram seus singles "Hold On" e "SOS" no Dick Clark's New Year's Rockin' Eve. Kevin Jonas co-escreveu a letra de uma música para Malese Jow.

Os Jonas Brothers apostaram na sua Look Me In The Eyes Tour em 31 de janeiro de 2008, em Tucson, Arizona. Foram realizadas várias novas canções que serão lançadas em seu terceiro álbum em estúdio, A Little Bit Longer.