Nakon oba Pretkambrijsko vrijeme i the Paleozojska era na geološkoj ljestvici vremena došlo je mezozojsko doba. Mezozojska era se ponekad naziva i "starost dinosaura" jer su dinosaurusi bili dominantna životinja tijekom većeg dijela ere.
Permsko izumiranje
Nakon što je Permsko izumiranje izbrisalo više od 95% vrsta koje žive u oceanima i 70% kopnenih vrsta, nova mezozojska era započela je prije oko 250 milijuna godina. Prvo razdoblje ere zvalo se Trijazno razdoblje. Prva velika promjena primijećena je u vrstama biljaka koje su dominirale na zemlji. Većina vrsta biljaka koje su preživjele permsko izumiranje bile su biljke koje su imale zatvoreno sjeme, poput golosjemenjače.
Paleozojska era
Budući da je većina života u oceanima na kraju paleozojske ere izumrla, mnoge su nove vrste postale dominantne. Pojavile su se nove vrste koralja, zajedno s gmazovima koji žive u vodi. Nakon masovnog izumiranja ostalo je vrlo malo vrsta riba, ali one koje su preživjele procvjetale su. Na kopnu su vodozemci i mali gmazovi poput kornjača bili dominantni tijekom ranog trijaznog razdoblja. Krajem razdoblja počeli su se pojavljivati mali dinosauri.
Jurjsko razdoblje
Po završetku Trijasnog razdoblja započelo je Jursko razdoblje. Veći dio morskog života u jurskom razdoblju ostao je isti kao u trijaznom razdoblju. Pojavilo se još nekoliko vrsta riba, a krajem razdoblja pojavili su se krokodili. Najviše raznolikosti dogodilo se kod planktonskih vrsta.
Kopnene životinje
Kopnene životinje tijekom Jurskog razdoblja imale su više raznolikosti. Dinosauri su postali puno veći i biljožderski dinosauri su vladali zemljom. Na kraju jurskog razdoblja ptice su evoluirale iz dinosaura.
Klima se tijekom jurskog razdoblja promijenila u tropsko vrijeme s puno kiše i vlage. To je omogućilo da kopnene biljke prođu kroz veliku evoluciju. U stvari, džungle su s mnogo toga prekrile veliki dio zemlje četinjača u višim uzvisinama.
Mezozojska doba
Posljednje razdoblje u mezozojskoj eri zvalo se kredno razdoblje. U razdoblju krede uočava se porast cvjetnica na kopnu. U tome su im pomogle novostvorene pčelinje vrste i topla i tropska klima. Četinjači su i dalje bili u izobilju tijekom cijelog razdoblja krede.
Razdoblje krede
Što se tiče morskih životinja tijekom krednog razdoblja, morski psi a zrake su postale uobičajene. Ehinoderme koje su preživjele permsko izumiranje, poput zvijezda, također su postale obilne tijekom krednog razdoblja.
Na kopnu su se prvi mali sisavci počeli pojavljivati tijekom krednog razdoblja. tobolčari evoluirali su najprije, a potom i drugi sisavci. Više je ptica evoluiralo, a gmizavci su postali veći. Dinosauri su i dalje dominirali, i mesožderan dinosauri su bili rasprostranjeniji.
Još jedno masovno izumiranje
Krajem razdoblja krede i krajem mezozojske ere došlo je do još jednog masovnog izumiranja. Ovo izumiranje općenito se naziva K-T izumiranje. "K" dolazi od njemačke kratice za kredu, a "T" je iz sljedećeg razdoblja na geološkoj skali vremena - tercijarno razdoblje kenozojske ere. Ovo izumiranje odnijelo je sve dinosauruse, osim ptica, i mnoge druge oblike života na Zemlji.
Postoje različite ideje zašto je došlo do ovog masovnog izumiranja. Većina se znanstvenika slaže da je uzrokovalo ovo izumiranje neke vrste katastrofalnih događaja. Različite hipoteze uključuju ogromne vulkanske erupcije koje su ispucale prašinu u zrak i prouzrokovale manje sunčeve svjetlosti površina Zemlje uzrokujući odumiranje fotosintetskih organizama poput biljaka i onih koji su ovisili o njima polako. Neki drugi vjeruju da je udar meteora uzrokovao da prašina blokira sunčevu svjetlost. Budući da su biljke i životinje koje su jele biljke odumrle, to je prouzročilo i propadanje vrhunskih grabežljivaca poput mesoždera dinosaura.