Época del Plioceno (5,3-1,8 mya)
La tendencia al enfriamiento y a la desecación que comenzó en la época del Mioceno continúa en el Plioceno. Un desplazamiento de la placa tectónica del Caribe hacia el este crea un puente de tierra que conecta América del Norte con América del Sur. Esto permite que los animales terrestres se desplacen libremente entre los continentes y divide el océano circundante en dos -el Atlántico y el Pacífico- estableciendo una vida marina segregada en diferentes caminos evolutivos.
En las latitudes más altas, evolucionan las plantas de clima frío. Las plantas resistentes que pueden tolerar una estación de crecimiento corta, como las juncias, los musgos y los líquenes, habitan la tundra casi permanentemente congelada. En regiones ligeramente más cálidas, los bosques de la taiga están formados principalmente por plantas de hoja perenne. En latitudes más bajas, las praderas se caracterizan por tener cada vez menos árboles. Estos hábitats ofrecen fuentes de alimento limitadas para los animales y soportan una menor diversidad.
Durante el Plioceno, los primates de aspecto humano evolucionan en el este de África. Estos homínidos descienden de criaturas arborícolas y probablemente viven en los bordes de los bosques. Los elefantes, los caballos, el ganado y otros grandes herbívoros prosperan, probablemente porque son capaces de sobrevivir a la escasez estacional de alimentos y de digerir la vegetación más gruesa. Pero se enfrentan a feroces depredadores, como gatos con dientes de sable, perros cazadores y osos. Muchos animales del Plioceno se parecen a los actuales, pero algunos son considerablemente más grandes. Los armadillos gigantes (glyptodons) y los grandes perezosos de tierra (Megatherium) viven en Sudamérica.