Svi dinosauri, osim nekoliko koji su kasnije postali moderne ptice, izumrli su prije oko 65.5 milijuna godina, tijekom izumiranja u kredi-tercijarnoj dobi. Nije preživjela nijedna kopnena životinja veća od mačke. Nebo je uvelike bilo zamračeno u razdoblju od godina do desetljeća, ubijajući brojne biljne i mikrobne vrste koje se oslanjaju na fotosintezu da bi preživjele. Vrste koje su ovisile o konzumaciji biljne tvari, kao što su svi vegetarijanski dinosauri, izumrle su kada su im izvori hrane izumrli i razgradili se. Samo u Sjevernoj Americi izumrlo je 57% biljnih vrsta. U paleontologiji, sloj stijene koji odgovara ovom izumiranju poznat je kao KT granica.
Čak ni danas ne znamo sa 100% pouzdanošću što je zapravo uzrokovalo ovo veliko izumiranje. No, prevladavajuća teorija fizičara Luisa Alvareza, dobitnika Nobelove nagrade, je da je asteroid od 6 milja udario u Zemlju, oslobađajući energiju 2 milijuna atomskih bombi i kišu rastopljene magme po cijeloj površini planeta.
Alvarezovu teoriju izumiranja podupiru dvije činjenice: prvo, golemi krater Chicxulub na poluotoku Yucatan u Meksiku može se datirati u vrijeme KT granice. Drugo, diljem svijeta, KT granična stijena sadrži neobično visok udio iridija, tvari vrlo rijetke na Zemljinoj površini, ali je više u asteroidima. To sugerira da su krhotine od udarca pale posvuda po zemlji. To ilustrira destruktivnost utjecaja. Stijena ispod kratera bogata je gipsom, koji bi proizveo oblake aerosola sumporovog dioksida nakon sudara, što bi rezultiralo kiselom kišom i ubijanjem morskih stvorenja koja ovise o svojim školjkama za preživljavanje.
Budući da su dinosauri bili vrlo veliki i izloženi na površini, kao i da su više ovisni o glatkim ekosustavima od manje specijaliziranih biljaka i mikroorganizama, dinosauri su bili pogođeni najvećim dijelom posljedica izumiranja. Asteroid Chicxulub udario je u Zemlju pod kutom, putujući prema sjeverozapadu. To bi bacilo vrelu magmu, balistički ponovno ulazak u izbacivanje diljem današnjeg središnjeg dijela Sjedinjenih Država, područja poznatog po velikoj populaciji dinosaura.
Izravni učinci vrućine mogli su ubiti 99% ili više dinosaura u roku od nekoliko sati. Oni koji su uspjeli preživjeti kišu magme umrijet će tijekom sljedećih godina ili desetljeća, njihovi izvori hrane presušit će se, a ekosustavi bi se potpuno razotkrili. Život više nikada neće biti isti: od tog trenutka na planeti Zemlji neće uspjeti dinosauri, već manje toplokrvne životinje.