Компания Two Sigma Investments была основана в 2001 году Джоном Овердеком, Дэвидом Сигелем и Марком Пикардом. Cигель является доктором компьютерных наук из Массачусетского технологического института и занимал должность директора по информационным технологиям в DE Shaw & Co. до создания Two Sigma. Овердек — серебряный призер Международной математической олимпиады, который впоследствии изучал математику в Стэнфордском университете, а затем перешел на должность управляющего директора в DE Shaw, перед тем как уйти в соучредители Two Sigma. Пикард занимал пост президента фирмы с момента ее основания до выхода на пенсию в 2006 году.
Согласно Two Sigma, название фирмы было выбрано, чтобы отразить двойственность слова sigma. Сигма в нижнем регистре, σ, обозначает волатильность доходности инвестиций по данному эталону, а сигма в верхнем регистре, Σ, обозначает сумму. Сложив воедино волатильность отдельных позиций, измеренную по отношению к эталону, Two Sigma может усилить прогнозные сигналы, говорится на сайте компании.