Iako kopnene biljke postoje već 470 milijuna godina ili dulje, najraniji dokazi o cvjetnicama, u obliku fosila Archaefructus liaoningensis, datiraju prije samo 125 milijuna godina, u ranom razdoblju krede. To znači da cvijeće postoji tek otprilike četvrtinu vremena kopnenih biljaka općenito. Fosilni dokazi peludi, koji se smatraju snažnim pokazateljem cvjetnica, malo su stariji, datirani prije otprilike 130 milijuna godina.
Evolucija cvjetnica dugo je čekala, ali danas su to najuspješnija skupina kopnenih biljaka, koja se nalazi na svim kontinentima osim na Antarktiku i na udaljenim otocima. Njihova nagla pojava i uspjeh bili su toliko ekstremni da je Charles Darwin to nazvao “odvratnom misterijom”. Od Darwinova vremena, međutim, pronađeno je više fosila koji otkrivaju niz međukoraka prije punopravnog cvijeća.
Evolucija biljaka općenito je ona u kojoj skupine koje iskorištavaju temeljne evolucijske inovacije – kao što su vaskularno tkivo, kora, sjemenke ili cvijeće – imaju tendenciju gotovo u potpunosti zamijeniti primitivnije biljke kada zaista krenu. Nadalje, ove evolucijske inovacije obično se pojavljuju u najsloženijim postrojenjima u to vrijeme. Sukladno tome, biljke cvjetnice evoluirale su iz najsofisticiranijih sjemenskih biljaka, koje su same zamijenile većinu biljaka bez sjemena prije otprilike 370 milijuna godina, tijekom kasnog devonskog razdoblja.
Cvijeće je vrlo uspješna evolucijska inovacija jer omogućuje složeniji raspon interakcija s drugim organizmima. To otvara razna simbiotska partnerstva, posebno s kukcima oprašivačima kao što su pčele. Stalna izmjena peludi između biljaka, uz pomoć pčela, pomaže ovim biljkama da ostanu genetski raznolike i otporne na bolesti ili druge poteškoće.
Cvjetnice su se podijelile u dvije glavne skupine, jednosupnice i dvosupnice, samo 5 do 10 milijuna godina nakon što su u početku evoluirale. Do kraja krede, prije 65.5 milijuna godina, evoluirala je polovica današnjih glavnih cvjetnica koje su činile 70% globalnih biljnih vrsta. Uspjeh biljaka u to vrijeme natjerao je znanstvenike da nagađaju da su dinosauri možda izumrli jedući cvijeće. To je bilo prije nego što su se znanstvenici složili da su dinosauri najvjerojatnije izumrli od udara asteroida.