Paleocenska epoha je vrijeme na Zemlji između izumiranja krede i tertitara, prije 65.5 milijuna godina, do prije 55.8 milijuna godina. Paleocen na grčkom znači “stari (stariji) novi”. Ovo je referenca na činjenicu da je paleocen bio početak ere sisavaca, koja se nastavlja i danas, ali je bila previše primitivna da bi sadržavala moderne životinjske redove.
Tijekom paleocena, klima je više nalikovala onoj iz mezozoika (doba dinosaura) – topla i vlažna, s tropima koji su se protezali do najmanje 45 stupnjeva od ekvatora i umjerenim šumama do Polova. Poplavljeni su veliki dijelovi središnje Euroazije, Sjeverne Amerike i jugoistočne Azije. Antarktika je bila umjereni kontinent s faunom torbara, još uvijek povezan antarktičkim poluotokom s Južnom Amerikom. To je zatvorilo Drakeov prolaz i spriječilo stvaranje Antarktičke cirkumpolarne struje, što bi uzrokovalo zamrzavanje Antarktika oko 22 milijuna godina nakon kraja ere.
Na samom početku paleocena, veliki dio života na Zemlji je uništen kada je asteroid širok 6 mi (10 km) udario u današnji poluotok Yucatan u Meksiku. To je podiglo oblak prašine koji je prekrivao Zemlju barem nekoliko godina, ubivši većinu biljaka ovisnih o fotosintezi i životinja koje im trebaju za život. Najveće životinje – dinosauri – su uništene, zajedno s pterosaurima (letećim gmazovima), plesiosaurima, pliosaurima, mosasaurima (vodenim gmazovima) i mnogim biljkama i beskralješnjacima. To je ostavilo otvorenim široku paletu niša koje će iskoristiti primarne preživjele skupine – ptice i sisavci.
Većina sisavaca tijekom paleocena bila je relativno mala – ispod 20 kg (44 lb). Započevši razdoblje od malih sisavaca nalik glodavcima, unutar 10 milijuna godina diverzificirali su se u nekoliko novih redova, od kojih je većina sada izumrla. Poznato je da se Xenartha, skupina sisavaca koja uključuje mravojede, lijenjivce i oklopnike, razgranala od ostalih placentnih sisavaca prije oko 60 milijuna godina. Tobolčari i posteljica odvojili su se jedni od drugih mnogo prije početka razdoblja, prije čak 130 milijuna godina. Oblici predaka većine živih redova nastali su neposredno prije paleocena – uključujući kopitare, kukce, svejede slične jazavcu, itd.
Parni i neparni kopitari razišli su se blizu početka paleocena. Trava još nije počela prekrivati Zemlju, već je veći dio planeta prekriven tropskim i umjerenim šumama. Kao takvi, većina sisavaca je bila drvena. Južna Amerika, Antarktik i Australija u to su vrijeme bili odvojeni od ostatka kopnene mase svijeta i u njima je dominirala fauna torbara, a ne placente. Malo se zna o životinjama koje su živjele na Antarktiku i Australiji tijekom paleocena – poznato je da su placentalne, potomci mezozojskih sisavaca na svakom kontinentu (čiji su fosili rijetki), a barem su neke od njih bile prethodnike današnjeg dan australski i južnoamerički tobolčari. Phorusrhacidi, “ptice straha” evoluirale su blizu početka paleocena u Južnoj Americi i (vjerojatno) također živjele na Antarktiku, služeći kao vršni grabežljivci. Faunu torbara ili gmazova u to vrijeme (osim krokodila) ugnjetavali su ti ubojice ptica.
Među skupinama placentnih sisavaca koji su uspjevali u Africi, Sjevernoj Americi i Euroaziji tijekom tog razdoblja su primati, plesiadapidi (preci primata nalik glodavcima) i kondilari (preci svih kopitara, koji su bili prvi pravi grabežljivci na vrhu sisavaca i veći biljojedi). Nadredovi sisavaca Afrotheria, Laurasiatheria i Euarchontoglires podijelili su se oko 20 milijuna godina prije početka paleocena, tako da je evolucija tijekom paleocena bila daljnja diverzifikacija ovih redova, prva dostupna diverzifikacija nakon izumiranja dinosaura.