Das Pleistozän verkörperte den Höhepunkt einer 200-Millionen-jährigen Entwicklung der Säugetiere, als Bären, Löwen, Gürteltiere und sogar Wombats zu bizarr großen Größen heranwuchsen - und dann aufgrund des Klimawandels und menschlicher Raubtiere ausgestorben sind. Das Pleistozän ist die letzte Epoche des Känozoikums (vor 65 Millionen Jahren bis heute) und die erste Epoche der Quartärperiode, die bis heute andauert. (Bis zum Jahr 2009, als sich die Paläontologen auf eine Änderung verständigten, begann das Pleistozän offiziell mit 1,8 Millionen statt vor 2,6 Millionen Jahren.)
Das Ende des Pleistozäns (vor 20.000 bis 12.000 Jahren) war durch eine globale Eiszeit gekennzeichnet, die zum Aussterben vieler Megafauna-Säugetiere führte. Was die meisten Menschen nicht wissen, ist, dass diese großgeschriebene "Eiszeit" die letzte von nicht weniger als 11 pleistozänen Eiszeiten war, durchsetzt mit gemäßigteren Intervallen, die "Zwischeneiszeiten" genannt werden. Während dieser Zeiträume war ein Großteil Nordamerikas und Eurasiens von Eis bedeckt, und der Meeresspiegel sank um mehrere hundert Meter (aufgrund des Gefrierens von verfügbarem Wasser an und in der Nähe der Pole)..
Säugetiere: Die rund ein Dutzend Eiszeiten des Pleistozäns haben die Megafauna-Säugetiere verwüstet, von denen die größten Beispiele einfach nicht in der Lage waren, genug Nahrung zu finden, um ihre Bevölkerung zu ernähren. Besonders schwere Bedingungen herrschten in Nord- und Südamerika sowie in Eurasien, wo im späten Pleistozän Smilodon (der Säbelzahntiger), das Wollmammut, der Riesen-Kurzgesichtsbär, Glyptodon (das Riesengürteltier) und Megatherium ( der Riesenfaultier). Kamele verschwanden aus Nordamerika, ebenso Pferde, die erst zu historischen Zeiten von spanischen Siedlern auf diesen Kontinent zurückgebracht wurden.
Die wichtigste Entwicklung des Pleistozäns aus Sicht des modernen Menschen war die ständige Entwicklung der hominiden Affen. Zu Beginn des Pleistozäns waren Paranthropus und Australopithecus noch vorhanden; eine Population der letzteren ist höchstwahrscheinlich entstanden Homo erectus, die selbst konkurrierte mit Neandertaler (Homo neanderthalensis) in Europa und Asien. Bis zum Ende des Pleistozäns, Homo sapiens Es war auf der ganzen Welt aufgetaucht und hatte dazu beigetragen, das Aussterben der Megafauna-Säugetiere zu beschleunigen, die diese frühen Menschen entweder zu Nahrungszwecken jagten oder zu ihrer eigenen Sicherheit ausschieden ließen.
Vögel: Während des Pleistozäns blühten die Vogelarten weltweit in verschiedenen ökologischen Nischen. Leider erlagen die riesigen, flugunfähigen Vögel Australiens und Neuseelands wie Dinornis (der Riesen-Moa) und Dromornis (der Donnervogel) schnell der Raub der menschlichen Siedler. Einige pleistozäne Vögel, wie der Dodo und die Passagiertaube, haben es geschafft, bis in die historische Zeit zu überleben.
Reptilien: Wie bei den Vögeln war die große Reptiliengeschichte des Pleistozäns das Aussterben übergroßer Arten in Australien und Neuseeland, insbesondere der riesigen Monitoreidechse Megalania (die bis zu zwei Tonnen wog) und der Riesenschildkröte Meiolania (die "nur" wog) eine halbe Tonne). Wie ihre Cousins auf der ganzen Welt waren diese riesigen Reptilien durch eine Kombination aus Klimawandel und Raub der frühen Menschen zum Scheitern verurteilt.
Das Pleistozän erlebte das endgültige Aussterben des Riesenhais Megalodon, der seit Millionen von Jahren das größte Raubtier der Ozeane war. Ansonsten war dies eine relativ ereignislose Zeit für die Entwicklung von Fischen, Haien und Meeressäugern. Ein bemerkenswerter Pinniped, der während des Pleistozäns auftauchte, war Hydrodamalis (alias Stellers Seekuh), ein 10 Tonnen schwerer Gigant, der erst vor 200 Jahren ausgestorben war.
Während des Pleistozäns gab es keine wesentlichen Pflanzeninnovationen. Vielmehr waren während dieser zwei Millionen Jahre Gräser und Bäume dem zeitweisen Absinken und Ansteigen der Temperaturen ausgeliefert. Wie in den vorangegangenen Epochen waren tropische Dschungel und Regenwälder auf den Äquator beschränkt, wobei Laubwälder, karge Tundren und Wiesen die nördlichen und südlichen Regionen dominierten.