WOI-TV assinada no ar em 21 de fevereiro de 1950. Foi a segunda estação de televisão de Iowa (depois da WOC-TV, agora KWQC-TV, em Davenport), e a primeira na área de Des Moines. Originalmente no canal 4, mudou-se para o canal 5 em 1952. A programação veio da ABC, CBS, NBC, e da rede DuMont durante os primeiros anos da estação, mas era uma afiliada principal da CBS. A NBC desapareceu da programação quando a WHO-TV (canal 13) assinou em 1954, e a CBS desapareceu quando a KRNT-TV (canal 8, agora KCCI) assinou em 1955, devido à longa afiliação da rádio KRNT com a CBS, deixando o canal 5 uma afiliada exclusiva da ABC. No final dos anos 50, a estação também foi brevemente afiliada à NTA Film Network.
WOI-TV foi originalmente propriedade da Iowa State University em Ames, juntamente com suas estações de rádio não comerciais WOI (AM 640 e FM 90.1), tornando-a a primeira estação de televisão comercial nos Estados Unidos a ser propriedade de uma grande faculdade (hoje, apenas duas estações de televisão comerciais são propriedade de universidades públicas: KOMU-TV em Columbia, Missouri e WVUA-CD/WVUA em Tuscaloosa, Alabama). Como tal, levou alguma programação educativa desde a assinatura até à assinatura das Escolas Públicas Des Moines na KDPS-TV (canal 11, agora KDIN-TV) em 1959. Os custos de inicialização da WOI-TV foram pagos pelo dinheiro restante de uma subvenção federal concedida à universidade para o trabalho no Projeto Manhattan. As instalações da WOI foram usadas pela universidade para ministrar palestras por satélite.
Em 17 de junho de 1992, o Conselho de Regentes de Iowa votou pela venda da WOI-TV para a Capital Communications Company, uma joint venture entre a Citadel Communications (sem relação com a Citadel Broadcasting, proprietária da estação de rádio) e a Connecticut’s Lynch Corporation– por $14 milhões. O Conselho de Regentes enfrentou imediatamente uma ação judicial movida pela “Iowans for WOI-TV, Inc.”, opondo-se à venda e argumentando que a estação era um benefício para a universidade. Em 1 de março de 1994, a WOI-TV foi finalmente vendida, enquanto a universidade mantinha as estações de rádio WOI. A capital mudou os estúdios da WOI-TV para um local temporário em Des Moines, no final desse ano. Em 1998, a WOI-TV mudou-se para seus estúdios atuais.
WOI-TV foi o lar do programa infantil local mais antigo da América, The Magic Window. O programa funcionou continuamente de 1951 a 1994. O apresentador original (1951-1953) foi Joy (Ringham) Munn. O produtor Dick Hartzell (Ford Foundation Experimental Programming Development) teve dois filhos pequenos e estava preocupado com a falta de bons programas para crianças. Hartzell pediu a Joy para ajudá-lo a planejar uma seção de artesanato para um novo programa, e logo a lançou como anfitriã do The Magic Window. Mais tarde, foi apresentado por Betty Lou Varnum nos últimos 40 desses anos.
Em agosto de 2011, o comediante Stephen Colbert produziu uma série de anúncios políticos de televisão através de seu “Colbert Super PAC” para concorrer em Iowa, incentivando Iowans a votar no governador do Texas Rick Perry na Enquete Ames Straw de 2011 para candidatos republicanos nas eleições presidenciais de 2012. Os anúncios pediam que os eleitores apresentassem o voto para um candidato a governador escrevendo o sobrenome de Perry “PArry”, “com um ‘A’ para IowA e América”. Assim “Rick PArry,” seria um candidato fictício. Tanto KCCI quanto OMS aprovaram a veiculação dos anúncios enquanto WOI não o fez, afirmando que consideravam os anúncios “confusos para os telespectadores”. Colbert respondeu chamando a estação na televisão nacional no episódio de 11 de agosto do seu programa The Comedy Central Report, afirmando que os executivos da estação “sentam-se em seus silos de milho de marfim e brincam de marionete master com a política nacional”. No episódio de 15 de agosto, Colbert emitiu um pedido de desculpas para o gerente geral da WOI/presidente da cidadela Ray Cole pelo discurso. Ele desafiou a estação, que ele sarcasticamente chamou de “Des Moines’ News Leader” durante toda a saga, para saber o número exato de votos escritos para “Rick PArry” na Straw Poll e convocou toda a equipe de âncoras da semana e a intrépida repórter filhotes Katie Eastman para fazer isso. Os oficiais do Partido Republicano não divulgaram essa informação e não pretendem fazê-lo. De acordo com os arquivos da Comissão Federal de Eleições, o WOI-DT doou mais tarde $1170 ao Colbert Super PAC.
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Em 16 de setembro de 2013, a Citadel anunciou que iria vender a WOI-DT, juntamente com a KCAU-TV em Sioux City e a WHBF-TV em Rock Island, Illinois, para o Nexstar Broadcasting Group por $88 milhões. A Nexstar assumiu imediatamente as operações da estação através de um acordo de corretagem de tempo. O acordo seguiu a decisão do fundador da Citadel e CEO Phil Lombardo de “desacelerar”, bem como o desejo da Lynch Entertainment de alienar seus investimentos na WOI e WHBF. A venda foi concluída em 13 de março de 2014. O negócio reuniu a WOI com duas de suas antigas estações irmãs Citadel, WIVT em Binghamton, Nova York e WVNY em Burlington, Vermont. Nexstar então anunciou em 4 de novembro de 2014 que também compraria a afiliada CW KCWI da Pappas Telecasting por US$ 3,5 milhões. A venda foi finalizada em 14 de março de 2016, com a Nexstar anunciando logo após que a KCWI deixaria seus estúdios no centro de Des Moines e consolidaria suas operações com a WOI no Westown Parkway.
Em 5 de janeiro de 2015, a WOI relançou como Local 5. A mudança veio como parte de investimentos na estação por parte da Nexstar, que viu melhorias no equipamento do estúdio da estação e a introdução de um novo estúdio de notícias com tela touchscreen. A estação também relançou suas notícias da manhã como Good Morning Iowa, e dará maior ênfase à cobertura política e como as histórias “importam” aos telespectadores como parte de sua cobertura geral. Uma semana depois, a estação tomou seu segundo sub-canal, que levava o moribundo Live Well Network, escuro, sem programação substituta até agosto de 2016, quando Laff lançou no slot.
Em 3 de dezembro de 2018, a Nexstar anunciou que iria adquirir os ativos da Tribune Media, sediada em Chicago – que é proprietária da afiliada da NBC WHO-DT (canal 13) desde dezembro de 2013 – por US$ 6,4 bilhões em dinheiro e dívidas. A Nexstar está impedida de adquirir direta ou indiretamente a WHO-DT, já que os regulamentos da FCC proíbem a propriedade comum de mais de duas estações no mesmo mercado de mídia, ou duas ou mais das quatro estações de maior audiência no mercado. (Além disso, qualquer tentativa da Nexstar de assumir as operações da OMS-DT através de acordos locais de marketing ou de serviços compartilhados pode estar sujeita a obstáculos regulatórios que poderiam atrasar a conclusão do processo de revisão e aprovação da aquisição pela FCC e pelo Departamento de Justiça). Como tal, a Nexstar será obrigada a vender o WHO-DT ou o WOI-DT a uma empresa separada, não relacionada, para resolver o conflito de propriedade. (Como a KCWI não está entre as quatro primeiras no ranking de visualização de dias totais e, portanto, não está em conflito com as regras de propriedade existentes da FCC no mercado, essa estação opcionalmente pode ser mantida pela Nexstar, independentemente de optar por manter a propriedade da WOI ou vender a WOI para adquirir a OMS ou, caso seja alienada, ser vendida ao potencial comprador da WOI.)
Em 20 de março de 2019, a Tegna Inc., com sede em McLean, Virgínia. anunciou que compraria a WOI e a KCWI da Nexstar após a consumação da fusão, como parte da venda da empresa de dezenove estações operadas pela Nexstar e Tribune à Tegna e à E. W. Scripps Company em negócios separados no valor de US$1.32 bilhões; o duopólio WOI/KCWI, juntamente com a estação irmã WQAD-TV de Moline, Illinois (que a Nexstar, em nome do Tribune, também planeja alienar para Tegna como parte das cisões), marcariam as primeiras propriedades de televisão de Tegna a servir o Iowa. A venda foi concluída em 19 de setembro de 2019. Em 20 de fevereiro de 2020, David Loving foi nomeado o novo gerente geral e assumirá suas funções em 2 de março de 2020.