恐龍的鼎盛（約2.081.46億年前）：
侏羅紀是恐龍的鼎盛時期。當時除陸上的恐龍，水中的魚龍外，翼龍和鳥類也相繼出現了。這樣，脊椎動物便首次佔據了陸、海、空三大生態領域。侏羅紀的龜類已至繁盛，中國龜、天府龜是其當時代表。
恐龍主宰大地。在超過5500萬年的時間內，它們發展成為植食性和肉食性恐龍，小的像雞那麼大，大的像座高樓。同時，地球上單一的大陸分解為兩個大陸，植物和氣候變得更加多樣。但地球上仍然很溫暖，而且沒有草或開花植物。
恐龍時代的鳥類化石稀少，但始祖鳥顯示出許多肉食性恐龍的特徵，因而大多數科學家認為它是由恐龍進化而來的。
恐龍最後的繁盛（約1.46億6500萬年前）：
白堊紀是中生代最後一個時期，恐龍仍繁盛，並進化出恐龍的最後一支―角龍。但到白堊紀末期，由於環境的突變，所有恐龍，以及魚龍和翼龍，統統都絕減了。稱雄一時的爬行動物至此一蹶不振，退出歷史舞臺，闖過此關而且殘留至今的只鱷類、龜鱉類、蛇和晰蜴等少數幾類。鳥類是脊椎動物向空中發展取得最大成功的一支。
鳥類起源於爬行動物的槽齒類。不少人已更進一步認為鳥類是恐龍的後裔。世界最早的鳥類是發現於德國的始祖鳥。
迄今為止只發現七件骨骼標本。這一鳥類除身披羽毛外，其餘特微和一些小型恐龍十分相似。因此，這一距今一億四千萬年（晚侏羅世紀的鳥類也是最原始的鳥類。早白堊世（距今一億三千萬年左右）是鳥類首次蓬勃發展的時期。
中國遼寧發現的鳥類化石是這一時期世界是最為豐富、儲存最完整、種類最多的鳥類。這一時期，鳥類個頭較小，飛行能力及樹棲能力皆比始祖鳥大大提高。
白堊紀是恐龍生活的最後一個紀，也是地球景觀發生巨大變化的時期。在海面達到創紀錄的高度後，各個大陸的形狀與今天的非常相似。開花植物出現，許多昆蟲——從蜜蜂到螞蟻——也出現了。巨型蜥蜴與巨大的海龜一起在海洋裡游泳。
在空中，翼龍展開雙翼達12米。陸地上，恐龍佔統治地位，其大小和形狀超出了以前的所有型別。植食性恐龍長到100噸重，肉食性恐龍的體長達到12米以上。
哺乳動物在恐龍時代自始至終都存在。數百萬年中，它們都是原始而渺小的。其中一些可能產蛋。白堊紀時哺乳動物開始發生變化。
將近7000 萬年前，哺乳動物分化成兩個主要類群。一類是有胎盤類哺乳動物，它們的初生幼崽發育完好。另一個哺乳動物類群是有袋類，它們生出很小的幼崽，幼崽爬進母親的育兒袋中吃奶。
這兩個類群今天仍然存在，但它們的早期種類很久以前就絕滅了。恐龍時代晚期的有胎盤類哺乳動物中包括了最早的靈長類。猴子、類人猿和人是今天的靈長類。但最早的靈長類是老鼠一樣大小的動物，如珀加圖裡猴。
科學家可以根據臼齒分辨出靈長類，這些牙齒看起來很像現代靈長類後部的牙齒。珀加圖裡猴是最早的靈長類之一。長約10厘米，可能以昆蟲為食。
白堊紀絕滅事件：
6500萬年前，恐龍從陸地上消失了，海洋和空中的許多其他型別的動物也消失了，包括巨型海生爬行動物和會飛的爬行動物。
科學家提出許多種理論來解釋恐龍的滅絕。較為流行的結論是：一顆巨大的小行星撞擊了墨西哥灣。這次撞擊產生的巨大海嘯橫掃地球，並引發多處大火。煙塵遮天蔽日，使天空變暗，並阻擋陽光，使地球變冷。火山爆發也可能產生同樣的結果。許多動物無法適應天氣變化。但是，鳥類、哺乳動物、鱷魚以及許多其他動物倖存下來。
這一假說的證據還來自於在世界各地發現的6500萬年前的沉積物中存在的一種氨基酸。這種氨基酸含有大量的銥元素，大量地存在於某些天體裡，在地球上卻根本不應該存在。這層富含銥元素的地層在北美洲、歐洲和澳大利亞的許多地區都被先後發現，在我國西藏的岡巴地區幾年前也發現了這層含銥層。
有的科學家認為，這次爆炸使所有恐龍都滅絕了。但是也有一些科學家認為，只有 70%的恐龍在當時滅絕，其它的一些恐龍種類則勉強地躲過了劫難，可是在隨後的幾百萬年裡又逐漸絕滅了。
這後一種說法並不是沒有道理，因為在6500萬年前的這次事件以後形成的地層裡，仍有一些恐龍骨骼被發現。例如，美國新墨西哥洲6000萬年前上下的地層中就曾經發現了恐龍的殘骸。在阿拉斯加新生代的凍土帶裡，也發現過三角龍的化石。