Alla dinosaurier, utom några som senare skulle bli moderna fåglar, dog ut för cirka 65.5 miljoner år sedan, under Krita-Tertiär-utrotningen. Inget landdjur större än en katt överlevde. Himlen var i stort sett mörklagd under en period av år till decennier, vilket dödade många växt- och mikroberarter som är beroende av fotosyntes för att överleva. Arter som var beroende av konsumtion av växtmaterial, som alla vegetariska dinosaurier, dog ut när deras matkällor dog och bröts ner. Bara i Nordamerika dog 57 % av växtarterna ut. Inom paleontologi är det bergskikt som motsvarar denna utrotning känt som KT-gränsen.
Än idag vet vi inte med 100% tillförsikt vad som verkligen orsakade denna massiva utrotning. Men den rådande teorin, av Nobelprisvinnande fysikern Luis Alvarez, är att en 6 mil lång asteroid träffade jorden, släppte energin från 2 miljoner atombomber och regnade smält magma över hela planetens yta.
Alvarez utrotningsteori stöds av två fakta: för det första kan den enorma Chicxulub-kratern på Yucatan-halvön i Mexiko dateras till tiden för KT-gränsen. För det andra, över hela världen, innehåller KT-gränsberget en ovanligt hög andel iridium, ett ämne som är mycket sällsynt på jordens yta, men mer rikligt i asteroider. Detta antydde att skräpet från nedslaget föll överallt på jordklotet. Detta illustrerar effektens destruktivitet. Stenen under kratern är rik på gips, vilket skulle ha producerat moln av svaveldioxidaerosol i efterdyningarna av kollisionen, vilket resulterade i surt regn och dödade marina varelser som är beroende av sina skal för att överleva.
Eftersom dinosaurierna var mycket stora och exponerade på ytan, samt mer beroende av jämna ekosystem än mindre specialiserade växter och mikroorganismer, drabbades dinosaurierna av utrotningseffekterna. Chicxulub-asteroiden slog in i jorden i en vinkel och färdades nordväst. Detta skulle ha kastat magma-heta, ballistiskt återinträdande ejecta över det som idag är centrala USA, ett område känt för sina stora dinosauriepopulationer.
De direkta effekterna av värmen kunde ha dödat 99 % eller mer av dinosaurierna inom några timmar. De som kunde överleva regnet av magma skulle dö under de kommande åren eller decennierna, deras matkällor torkade ut och ekosystemen skulle bli fullständigt uppradade. Livet skulle aldrig bli sig likt igen: från den tidpunkten var det inte dinosaurierna, utan mindre varmblodiga djur som skulle trivas på planeten jorden.