WOI-TV assinada no ar a 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 zona 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 radio, deixando o canal 5 uma afiliada exclusiva da ABC. No final dos anos 50, a estação foi também brevemente filiada à NTA Film Network.
WOI-TV era originalmente propriedade da Universidade Estatal de Iowa em Ames, juntamente com as 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 universidade (hoje em dia, 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 educacional desde a assinatura até à assinatura das Escolas Públicas de Des Moines na KDPS-TV (canal 11, agora KDIN-TV) em 1959. Os custos de arranque da WOI-TV foram pagos pelo dinheiro restante de uma bolsa federal concedida à universidade para o trabalho no Projecto Manhattan. As instalações da WOI foram utilizadas pela universidade para ministrar palestras por satélite.
A 17 de Junho de 1992, o Conselho de Regentes de Iowa votou pela venda da WOI-TV à Capital Communications Company, uma joint-venture entre a Citadel Communications (não relacionada com a Citadel Broadcasting, proprietária da estação de rádio) e a Connecticut’s Lynch Corporation– por 14 milhões de dólares. O Conselho de Regentes enfrentou imediatamente uma acção judicial apresentada pela “Iowans for WOI-TV, Inc.”, opondo-se à venda e argumentando que a estação era um benefício para a universidade. A 1 de Março de 1994, a WOI-TV foi finalmente vendida, enquanto a universidade manteve as estações de rádio WOI. A capital transferiu os estúdios da WOI-TV para um local temporário em Des Moines, no final desse ano. Em 1998, a WOI-TV mudou-se para os seus estúdios actuais.
WOI-TV era a casa do programa infantil local mais antigo da América, The Magic Window. O programa decorreu continuamente de 1951 a 1994. O apresentador original (1951-1953) foi Joy (Ringham) Munn. O produtor Dick Hartzell (Ford Foundation Experimental Programming Development) tinha dois filhos pequenos e estava preocupado com a falta de bons programas para crianças. Hartzell pediu a Joy para o ajudar no planeamento de uma secção de artesanato para um novo programa, e logo a lançou como anfitriã de The Magic Window. Mais tarde, foi apresentado por Betty Lou Varnum durante os últimos 40 desses anos.
Em Agosto de 2011, o comediante Stephen Colbert produziu uma série de anúncios políticos de televisão através do seu “Colbert Super PAC” para concorrer em Iowa, encorajando Iowans a votar no governador do Texas Rick Perry na sondagem 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 apelido de Perry “PArry”, “com um ‘A’ para IowA e América”. Assim, “Rick PArry,” seria um candidato fictício. Tanto o KCCI como a OMS aprovaram a realização dos anúncios enquanto o WOI não o fez, declarando que consideravam os anúncios “confusos para os espectadores”. Colbert respondeu chamando a estação de televisão nacional no episódio de 11 de Agosto do seu programa The Comedy Central Report, afirmando que os executivos da estação “sentam-se nos seus silos de milho de marfim e brincam de marionete com a política nacional”. No episódio de 15 de Agosto, Colbert emitiu um pedido de desculpas ao director-geral da WOI/presidente da cidadela Ray Cole pela sua reclamação. Ele desafiou a estação, que ele sarcasticamente chamou “Des Moines’ News Leader” durante toda a saga, para saber o número exacto de votos escritos para “Rick PArry” na Straw Poll e apelou a toda a equipa de âncoras da semana e à intrépida repórter Katie Eastman para que o fizesse. Os funcionários do Governo não divulgaram essa informação e não tencionam fazê-lo. De acordo com os arquivos da Comissão Federal de Eleições, a WOI-DT doou mais tarde $1170 ao Colbert Super PAC.
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, ao 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-se à decisão do fundador da Citadel e CEO Phil Lombardo de “abrandar”, bem como a um desejo da Lynch Entertainment de alienar os seus investimentos na WOI e WHBF. A venda foi concluída a 13 de Março de 2014. O negócio reuniu a WOI com duas das suas antigas estações irmãs Citadel, a WIVT em Binghamton, Nova Iorque e a WVNY em Burlington, Vermont. A Nexstar anunciou então a 4 de Novembro de 2014 que também compraria a afiliada CW KCWI à Pappas Telecasting por 3,5 milhões de dólares. A venda foi finalizada a 14 de Março de 2016, com a Nexstar a anunciar pouco depois que a KCWI deixaria os seus estúdios no centro de Des Moines e consolidaria as operações com a WOI em Westown Parkway.
A 5 de Janeiro de 2015, a WOI relançou as suas operações como Local 5. A mudança fez parte de investimentos na estação por parte da Nexstar, que viu actualizações no equipamento do estúdio da estação e a introdução de um novo estúdio de notícias com um ecrã táctil. A estação também relançou as suas notícias da manhã como Good Morning Iowa, e dará maior ênfase à cobertura política e à forma como as histórias “contam” para os telespectadores como parte da sua cobertura global. Uma semana mais tarde, a estação tomou o seu segundo sub-canal, que transportava o moribundo Live Well Network, escuro, sem programação de substituição até Agosto de 2016, quando Laff lançou na slot.
A 3 de Dezembro de 2018, a Nexstar anunciou que iria adquirir os activos da Tribune Media, sediada em Chicago – que é proprietária da afiliada da NBC WHO-DT (canal 13) desde Dezembro de 2013 – por 6,4 mil milhões de dólares em dinheiro e dívidas. A Nexstar está impedida de adquirir directa ou indirectamente a WHO-DT, uma vez que os regulamentos da FCC proíbem a propriedade comum de mais de duas estações no mesmo mercado de media, ou duas ou mais das quatro estações mais bem classificadas do mercado. (Além disso, qualquer tentativa da Nexstar de assumir as operações da OMS-DT através de acordos locais de marketing ou de serviços partilhados pode estar sujeita a obstáculos regulamentares que poderiam atrasar a conclusão do processo de revisão e aprovação da aquisição por parte da FCC e do Departamento de Justiça). Como tal, a Nexstar será obrigada a vender ou o WHO-DT ou o WOI-DT a uma empresa separada, não relacionada, para resolver o conflito de propriedade. (Como a KCWI não se encontra entre os quatro primeiros em termos de número total de dias de audiência e, portanto, não está em conflito com as regras de propriedade existentes da FCC no mercado, essa estação pode opcionalmente ser retida pela Nexstar, independentemente de optar por manter a propriedade da WOI ou vender a WOI a fim de adquirir a OMS ou, caso seja alienada, ser vendida ao potencial comprador da WOI.)
A 20 de Março de 2019, McLean, Tegna Inc., com sede na Virgínia. anunciou que compraria a WOI e a KCWI à Nexstar após a consumação da fusão, como parte da venda da empresa de dezanove estações operadas pela Nexstar e Tribune a Tegna e à E. W. Scripps Company em negócios separados no valor de $1.32 mil milhões; o duopólio WOI/KCWI, juntamente com a estação irmã WQAD-TV de Moline, Illinois (que a Nexstar, em nome do Tribune, também planeia alienar a Tegna como parte dos spin-offs), marcariam as primeiras propriedades televisivas de Tegna a servir o Iowa. A venda foi concluída a 19 de Setembro de 2019. A 20 de Fevereiro de 2020, David Loving foi nomeado o novo director-geral e assumirá as suas funções a 2 de Março de 2020.