A WOI-TV 1950. február 21-én lépett adásba. Ez volt Iowa második televíziós állomása (a davenporti WOC-TV, a mai KWQC-TV után), és az első Des Moines környékén. Eredetileg a 4-es csatornán volt, de 1952-ben átkerült az 5-ös csatornára. Az állomás első éveiben az ABC, a CBS, az NBC és a DuMont hálózat műsorai érkeztek, de a csatorna elsősorban a CBS leányvállalata volt. Az NBC eltűnt a műsortervből, amikor a WHO-TV (13. csatorna) 1954-ben csatlakozott, és a CBS eltűnt, amikor a KRNT-TV (8. csatorna, ma KCCI) 1955-ben csatlakozott, mivel a KRNT rádió hosszú ideig a CBS rádióval volt kapcsolatban, így az 5-ös csatorna kizárólag az ABC leányvállalata maradt. Az 1950-es évek végén az állomás rövid ideig az NTA Film Networkhöz is tartozott.
A WOI-TV eredetileg az Ames-i Iowa State University tulajdonában volt, a nem kereskedelmi WOI rádióállomásokkal (AM 640 és FM 90.1) együtt, így ez volt az első olyan kereskedelmi televízióállomás az Egyesült Államokban, amely egy nagy egyetem tulajdonában volt (ma már csak két kereskedelmi televízióállomás van állami egyetemek tulajdonában.): KOMU-TV a Missouri állambeli Columbiában és WVUA-CD/WVUA az alabamai Tuscaloosában). Mint ilyen, 1959-ben a Des Moines-i közoktatási iskolák KDPS-TV-hez (11-es csatorna, ma KDIN-TV) való csatlakozásáig oktatási műsorokat közvetített. A WOI-TV indulási költségeit az egyetemnek a Manhattan-projektben végzett munkájáért kapott szövetségi támogatásból fennmaradó összegekből fizették. A WOI létesítményeit az egyetem arra használta, hogy előadásokat közvetítsen műholdon keresztül.
1992. június 17-én az iowai Regents Board of Regents megszavazta a WOI-TV eladását a Capital Communications Company-nak, a Citadel Communications (a Citadel Broadcasting rádióállomás tulajdonosától független) és a connecticuti Lynch Corporation közös vállalatának – 14 millió dollárért. A Regents Board of Regents azonnal szembesült az “Iowans for WOI-TV, Inc.” által benyújtott perrel, amely ellenezte az eladást, és azzal érvelt, hogy az állomás az egyetem számára előnyös. 1994. március 1-jén a WOI-TV-t végül eladták, míg az egyetem megtartotta a WOI rádióállomásokat. A Capital még abban az évben átköltöztette a WOI-TV stúdióit egy ideiglenes helyre, Des Moines-ba. 1998-ban a WOI-TV a jelenlegi stúdiójába költözött.
A WOI-TV adott otthont Amerika leghosszabb ideig futó helyi gyermekműsorának, a Varázsablaknak. A műsor 1951-től 1994-ig folyamatosan futott. Az eredeti műsorvezető (1951-1953) Joy (Ringham) Munn volt. Dick Hartzell producernek (Ford Foundation Experimental Programming Development) két kisgyermeke volt, és aggódott a gyerekeknek szóló jó műsorok hiánya miatt. Hartzell megkérte Joy-t, hogy segítsen neki egy új műsor kézműves szekciójának megtervezésében, és hamarosan ő lett a The Magic Window házigazdája. Később az utolsó 40 évben Betty Lou Varnum volt a műsor házigazdája.
2011 augusztusában Stephen Colbert komikus a “Colbert Super PAC”-ján keresztül politikai televíziós reklámsorozatot készített Iowában, amelyben arra buzdította az iowaiakat, hogy Rick Perry texasi kormányzóra szavazzanak a 2011-es Ames Straw Pollon, amelyen a 2012-es elnökválasztás republikánus jelöltjeit választották. A reklámok arra szólították fel a szavazókat, hogy Perry vezetéknevének “PArry” betűzésével adják le a szavazatukat egy beírható jelöltre, “egy ‘A’ betűvel IowA és Amerika mellett”. Így “Rick PArry” lenne a fiktív jelölt. A KCCI és a WHO is jóváhagyta a hirdetések levetítését, míg a WOI nem, mivel szerintük a hirdetések “zavaróak a nézők számára”. Colbert válaszul a Comedy Central The Colbert Report című műsorának augusztus 11-i epizódjában az országos televízióban szidta az állomást, azt állítva, hogy az állomás vezetői “ülnek az elefántcsont kukorica silójukban, és bábjátékot játszanak az országos politikával”. Az augusztus 15-i epizódban Colbert bocsánatot kért a WOI vezérigazgatójától/Citadel elnökétől, Ray Cole-tól a szónoklatért. A továbbiakban kihívta a csatornát, amelyet a saga során szarkasztikusan “Des Moines hírvezetőjének” nevezett, hogy derítse ki a “Rick PArryre” leadott szavazatok pontos számát a Straw Poll szavazáson, és felszólította a teljes hétvégi műsorvezetői csapatot és a rettenthetetlen riporternőt, Katie Eastmant, hogy tegyék ezt meg. A GOP tisztviselői nem adták ki ezt az információt, és nem is áll szándékukban. A Szövetségi Választási Bizottsághoz benyújtott bejelentések szerint a WOI-DT később 1170 dollárt adományozott a Colbert Super PAC-nak.
2013. szeptember 16-án a Citadel bejelentette, hogy a WOI-DT-t, valamint a Sioux City-i KCAU-TV-t és az illinois-i Rock Island-i WHBF-TV-t eladja a Nexstar Broadcasting Groupnak 88 millió dollárért. A Nexstar azonnal átvette az állomás üzemeltetését egy időközvetítői megállapodás keretében. Az ügylet Phil Lombardo, a Citadel alapítója és vezérigazgatója “lassításról” szóló döntését követte, valamint a Lynch Entertainment azon szándékát, hogy eladja a WOI-ban és a WHBF-ben lévő befektetéseit. Az eladás 2014. március 13-án zárult le. Az üzlet révén a WOI újraegyesült két korábbi Citadel testvérállomással, a New York-i Binghamtonban lévő WIVT-vel és a Vermont-i Burlingtonban lévő WVNY-vel. A Nexstar ezután 2014. november 4-én bejelentette, hogy a Pappas Telecastingtól megvásárolja a CW leányvállalatát, a KCWI-t is 3,5 millió dollárért. Az eladást 2016. március 14-én véglegesítették, és a Nexstar nem sokkal később bejelentette, hogy a KCWI elhagyja Des Moines belvárosi stúdióit, és összevonja működését a WOI-val a Westown Parkway-en.
2015. január 5-én a WOI újraindult Local 5 néven. A változás a Nexstar által az állomásba eszközölt beruházások részeként történt, amelyek során az állomás stúdióberendezéseit korszerűsítették, és egy új, érintőképernyős kijelzővel ellátott hírstúdiót vezettek be. Az állomás a reggeli híreket is újraindította Good Morning Iowa néven, és nagyobb hangsúlyt fog fektetni a politikai tudósításokra, valamint arra, hogy a történetek “számítanak” a nézőknek az általános tudósítás részeként. Egy héttel később az állomás sötétségbe vonta a második alcsatornáját, amely a haldokló Live Well Networköt vitte, és 2016 augusztusáig nem volt helyettesítő programja, amikor a Laff elindult a résen.
2018. december 3-án a Nexstar bejelentette, hogy 6,4 milliárd dollár készpénzért és adósságért megvásárolja a chicagói székhelyű Tribune Media – amely 2013 decembere óta az NBC leányvállalat WHO-DT (13. csatorna) tulajdonosa – eszközeit. A Nexstar sem közvetlenül, sem közvetve nem szerezheti meg a WHO-DT-t, mivel az FCC-szabályozás tiltja, hogy ugyanazon médiapiacon kettőnél több állomás, illetve a piac négy legmagasabb nézettségű állomása közül kettő vagy több közös tulajdonban legyen. (Továbbá a Nexstar bármely olyan kísérlete, hogy helyi marketing- vagy megosztott szolgáltatási megállapodások révén átvegye a WHO-DT működését, olyan szabályozási akadályokba ütközhet, amelyek késleltethetik az FCC és az igazságügyi minisztérium által a felvásárlásra vonatkozó felülvizsgálati és jóváhagyási folyamat befejezését.) Így a Nexstarnak el kell adnia a WHO-DT-t vagy a WOI-DT-t egy különálló, független vállalatnak a tulajdonosi konfliktus megoldása érdekében. (Mivel a KCWI nem tartozik az első négy közé a teljes napi nézettséget tekintve, és ezért nincs konfliktusban az FCC hatályos piaci tulajdonjogi szabályaival, ezt az állomást a Nexstar opcionálisan megtarthatja, függetlenül attól, hogy úgy dönt-e, hogy megtartja a WOI tulajdonjogát, vagy eladja a WOI-t a WHO megszerzése érdekében, vagy – amennyiben elidegenítik – eladja a WOI leendő vevőjének.)
2019. március 20-án a McLean, Virginia állambeli Tegna Inc. bejelentette, hogy a fúzió megvalósulásával megvásárolja a WOI-t és a KCWI-t a Nexstar-tól, annak részeként, hogy a vállalat tizenkilenc Nexstar és Tribune által üzemeltetett állomást ad el a Tegnának és az E. W. Scripps Company-nak külön-külön 1 dollár értékben.A WOI/KCWI duopólium, az illinois-i Moline testvérállomásával, a WQAD-TV-vel együtt (amelyet a Nexstar a Tribune nevében szintén a Tegnának kíván eladni a kiválások részeként), a Tegna első, Iowa államot kiszolgáló televíziós ingatlanjai lennének. Az eladás 2019. szeptember 19-én zárult le. 2020. február 20-án David Lovingot nevezték ki az új vezérigazgatónak, aki 2020. március 2-án veszi át feladatait.