WOI-TV aloitti toimintansa 21. helmikuuta 1950. Se oli Iowan toinen televisioasema (Davenportin WOC-TV:n, nykyisen KWQC-TV:n, jälkeen) ja ensimmäinen Des Moinesin alueella. Alun perin se toimi kanavalla 4, mutta siirtyi kanavalle 5 vuonna 1952. Ohjelmat tulivat ABC:ltä, CBS:ltä, NBC:ltä ja DuMont-verkolta aseman alkuvuosina, mutta se oli ensisijaisesti CBS:n tytäryhtiö. NBC katosi ohjelmasta, kun WHO-TV (kanava 13) liittyi siihen vuonna 1954, ja CBS katosi, kun KRNT-TV (kanava 8, nykyisin KCCI) liittyi siihen vuonna 1955, koska KRNT:n radio liittyi pitkään CBS:n radioon, jolloin kanava 5 jäi ABC:n yksinoikeudeksi. 1950-luvun loppupuolella asema oli lyhyen aikaa yhteydessä myös NTA Film Networkiin.
WOI-TV:n omisti alun perin Amesissa sijaitseva Iowa State University (Iowa State University, Ames) yhdessä sen ei-kaupallisten WOI-radioasemien (AM 640 ja FM 90.1) kanssa, mikä teki siitä ensimmäisen kaupallisen televisioaseman Yhdysvalloissa, jonka omisti suuri korkeakoulu (nykyään vain kaksi kaupallista televisioasemaa on julkisten yliopistojen omistuksessa): KOMU-TV Columbian kaupungissa Missourissa ja WVUA-CD/WVUA Tuscaloosassa Alabamassa). Näin ollen sillä oli jonkin verran opetusohjelmia, kunnes Des Moinesin julkiset koulut liittyivät KDPS-TV:hen (kanava 11, nykyinen KDIN-TV) vuonna 1959. WOI-TV:n perustamiskustannukset maksettiin jäljellä olevilla varoilla, jotka saatiin liittovaltion avustuksesta, joka myönnettiin yliopistolle Manhattan-projektin parissa tehtävää työtä varten. Yliopisto käytti WOI:n tiloja luentojen pitämiseen satelliitin välityksellä.
17. kesäkuuta 1992 Iowan hallintoneuvosto äänesti WOI-TV:n myymisestä Capital Communications Companylle, joka oli Citadel Communicationsin (joka ei liity radioaseman omistajaan Citadel Broadcastingiin) ja Connecticutin Lynch Corporationin yhteisyritys – 14 miljoonalla dollarilla. Hallintoneuvosto joutui välittömästi oikeuskanteen kohteeksi, jonka ”Iowans for WOI-TV, Inc.” jätti myynnin vastustamiseksi ja väittäen, että asema oli hyödyksi yliopistolle. Maaliskuun 1. päivänä 1994 WOI-TV lopulta myytiin, mutta yliopisto säilytti WOI-radioasemat. Capital siirsi WOI-TV:n studiot väliaikaiseen paikkaan Des Moinesiin myöhemmin samana vuonna. Vuonna 1998 WOI-TV muutti nykyisiin studioihinsa.
WOI-TV:llä esitettiin Amerikan pisimpään jatkunut paikallinen lastenohjelma The Magic Window. Ohjelma pyöri yhtäjaksoisesti vuodesta 1951 vuoteen 1994. Alkuperäinen juontaja (1951-1953) oli Joy (Ringham) Munn. Tuottaja Dick Hartzellilla (Ford Foundation Experimental Programming Development) oli kaksi pientä lasta ja hän oli huolissaan hyvien lastenohjelmien puutteesta. Hartzell pyysi Joyta avustamaan häntä uuden ohjelman käsityöosion suunnittelussa, ja pian hänestä tuli The Magic Window -ohjelman juontaja. Myöhemmin sitä isännöi Betty Lou Varnum viimeiset 40 vuotta.
Elokuussa 2011 koomikko Stephen Colbert tuotti ”Colbert Super PAC:nsa” kautta sarjan poliittisia televisiomainoksia Iowassa ajettavaksi ja kannusti iowalaisia äänestämään Teksasin kuvernööriä Rick Perryä vuoden 2011 Amesin oljenkorsiäänestyksessä republikaaniehdokkaita vuoden 2012 presidentinvaaleissa. Mainoksissa kehotettiin äänestäjiä antamaan äänensä kirjallisena ehdokkaana kirjoittamalla Perryn sukunimi ”PArry”, ”A:lla Iowan ja Amerikan puolesta”. ”Rick PArry” olisi siis kuvitteellinen ehdokas. Sekä KCCI että WHO hyväksyivät mainosten esittämisen, kun taas WOI ei hyväksynyt, koska se katsoi, että mainokset ”hämmentävät katsojia”. Colbert vastasi kutsumalla asemaa esiin kansallisessa televisiossa Comedy Centralin The Colbert Report -ohjelmansa 11. elokuuta julkaistussa jaksossa ja väitti, että aseman johtajat ”istuvat norsunluu-maissisiiloissaan ja leikkivät nukkemestaria kansallisella politiikalla”. Elokuun 15. päivän jaksossa Colbert pyysi anteeksi WOI:n toimitusjohtajalta ja Citadelin johtajalta Ray Colelta kiukuttelua. Hän haastoi aseman, jota hän sarkastisesti kutsui ”Des Moinesin uutisjohtajaksi” koko saagan ajan, selvittämään ”Rick PArrylle” annettujen äänten tarkan lukumäärän Straw Poll -äänestyksessä ja pyysi koko arki-illan ankkuritiimiä ja pelotonta nuorta reportteria Katie Eastmania tekemään niin. GOP:n virkamiehet eivät ole luovuttaneet näitä tietoja eivätkä aio luovuttaa niitä. Federal Elections Commissionille tehtyjen ilmoitusten mukaan WOI-DT lahjoitti myöhemmin 1170 dollaria Colbertin Super PAC:lle.
16. syyskuuta 2013 Citadel ilmoitti myyvänsä WOI-DT:n sekä KCAU-TV:n Sioux Cityssä ja WHBF-TV:n Rock Islandissa, Illinoisissa Nexstar Broadcasting Groupille 88 miljoonalla dollarilla. Nexstar otti aseman toiminnot välittömästi haltuunsa ajanvälityssopimuksella. Kauppa seurasi Citadelin perustajan ja toimitusjohtajan Phil Lombardon päätöstä ”hidastaa tahtia” sekä Lynch Entertainmentin halua luopua sijoituksistaan WOI:ssa ja WHBF:ssä. Myynti saatiin päätökseen 13. maaliskuuta 2014. Kauppa yhdisti WOI:n kahteen entiseen Citadelin sisarasemaan, WIVT:hen Binghamtonissa, New Yorkissa ja WVNY:hen Burlingtonissa, Vermontissa. Nexstar ilmoitti 4. marraskuuta 2014 ostavansa myös CW:n tytäryhtiön KCWI:n Pappas Telecastingilta 3,5 miljoonalla dollarilla. Kauppa saatiin päätökseen 14. maaliskuuta 2016, ja Nexstar ilmoitti pian sen jälkeen, että KCWI jättäisi Des Moinesin keskustan studionsa ja yhdistäisi toimintansa Westown Parkwaylla sijaitsevan WOI:n kanssa.
Tammikuun 5. päivänä 2015 WOI käynnistyi uudelleen nimellä Local 5. Muutos oli osa Nexstarin asemalle tekemiä investointeja, joiden yhteydessä aseman studiolaitteita päivitettiin ja otettiin käyttöön uusi uutisstudio, jossa on kosketusnäyttö. Asema lanseerasi myös aamuuutiset uudelleen nimellä Good Morning Iowa, ja se painottaa aiempaa enemmän poliittista uutisointia ja sitä, miten tarinat ”merkitsevät” katsojille osana yleistä uutisointia. Viikkoa myöhemmin asema otti toisen alikanavansa, joka kuljetti kuolemaisillaan olevaa Live Well Network -kanavaa, pimeäksi, eikä korvaavaa ohjelmaa ollut elokuuhun 2016 asti, jolloin Laff aloitti paikkansa.
3. joulukuuta 2018 Nexstar ilmoitti ostavansa Chicagossa sijaitsevan Tribune Median – joka on omistanut NBC:n tytäryhtiön WHO-DT:n (kanava 13) joulukuusta 2013 lähtien – omaisuuden 6,4 miljardilla dollarilla käteisellä ja velalla. Nexstar ei voi hankkia WHO-DT:tä suoraan tai epäsuorasti, sillä FCC:n määräykset kieltävät useamman kuin kahden aseman yhteisen omistuksen samoilla mediamarkkinoilla tai kahden tai useamman aseman omistuksen markkinoiden neljästä korkeimman luokituksen asemasta. (Lisäksi Nexstarin yritykset ottaa haltuunsa WHO-DT:n toiminnot paikallisten markkinointi- tai yhteispalvelusopimusten avulla voivat törmätä lainsäädännöllisiin esteisiin, jotka voivat viivästyttää FCC:n ja oikeusministeriön tarkastus- ja hyväksymisprosessin loppuunsaattamista). Näin ollen Nexstarin on myytävä joko WHO-DT tai WOI-DT erilliselle, toisistaan riippumattomalle yhtiölle omistusriidan ratkaisemiseksi. (Koska KCWI ei ole neljän suurimman katsojaluvun joukossa koko päivän katsojamäärissä eikä näin ollen ole ristiriidassa FCC:n voimassa olevien markkinoita koskevien omistussääntöjen kanssa, Nexstar voi vaihtoehtoisesti säilyttää kyseisen aseman riippumatta siitä, päättääkö se säilyttää WOI:n omistusoikeuden tai myydä WOI:n WHO:n hankkimiseksi tai, jos se myydään, myydä sen WOI:n mahdolliselle ostajalle.)
Maaliskuun 20. päivänä 2019 McLeanissa, Virginiassa toimiva Tegna Inc. ilmoitti ostavansa WOI:n ja KCWI:n Nexstarilta fuusion toteutuessa osana yhtiön myyntiä yhdeksästätoista Nexstarin ja Tribunen operoimasta asemasta Tegnalle ja E. W. Scripps Companylle erillisillä kaupoilla 1 dollarin arvosta.WOI/KCWI-duopoli yhdessä Molinen, Illinoisin osavaltiossa sijaitsevan sisaraseman WQAD-TV:n kanssa (jonka Nexstar aikoo myös myydä Tribunen puolesta Tegnalle osana irtautumisia) olisi Tegnan ensimmäinen Iowan osavaltiossa toimiva televisioyhtiö. Myynti saatiin päätökseen 19. syyskuuta 2019. Helmikuun 20. päivänä 2020 David Loving nimitettiin uudeksi toimitusjohtajaksi, ja hän aloittaa tehtävässään 2. maaliskuuta 2020.