第五次生物大灭绝是发生在距今6500万年前白垩纪末期，这一次大灭绝事件最为著名的是长达1.6亿年之久的恐龙时代终结，海洋中的菊石类也一同消失。共约三分之一的科属因此灭绝.其最大的影响在于消灭了地球上处于霸主地位的恐龙及其同类， 为哺乳动物及人类的最后登场提供了契机。 这一次灾难来自于地外空间和火山喷发，在白垩纪末期发生的一次或多次陨星雨造成了全球生态系统的崩溃。
白垩纪 中生代最后的一个纪，始于距今1.37亿年，结束于距今6500万年，其间经历了7000万年。无论是无机界还是有机界在白垩纪都经历了重要变革。位于侏罗纪之上、新生界之下。白垩纪是中生代地球表面受淹没程度最大的时期，在此期间北半球广泛沉积了白垩层，1822年比利时学者J.B.J.奥马利达鲁瓦将其命名为白垩系。白垩层是一种极细而纯的粉状灰岩，是生物成因的海洋沉积，主要由一种叫做颗石藻的钙质超微化石和浮游有孔虫化石构成。
白垩纪是在BC6500万年至6600万年前结束，那时全地球的岩石层都含大量的铱。一般以为，那时有一颗巨大的陨石撞击地球，在今墨西哥犹加敦半岛留下一个大型陨石坑。这个陨石造成了大量生物灭绝，称为白垩纪-第三纪灭绝事件。
关于这次灭绝，最通常的说法是小行星撞击地球。6500万年前，一颗十公里宽的小行星碎片抵达地球，它质量达20000亿吨，速度在地球引力下快速加快，从每小时6.5万公里增加到7.2万公里，合每秒20公里，这么快的速度，大气层根本无法减速。它进入大气层，开始燃烧，温度接近20000℃，亮度是太阳表面的100万倍，它飞越大西洋，朝墨西哥撞去，但当时的中国东海岸也能看见它。它5秒内就穿越了近地大气层，爆炸威力相当于1亿兆吨TNT当量。它撞击了墨西哥湾浅水区，那里的海水被蒸发，以每小时16万公里的速度冲击外太空。撞击使大量的气体和灰尘进入大气层形成了一片温度高7800℃的云层，5小时内，这片热云便包围了地球，但却难以消散，小行星还引发了地震和海啸，致使火山大量喷发，云层厚几千米，以至于阳光不能穿透， 全球温度急剧下降，这种黑云遮蔽地球长达数十年之久，植物不能从阳光中获得能量， 海洋中的藻类和成片的森林逐渐死亡，食物链的基础环节被破坏了，大批的动物因饥饿而死，其中就有恐龙。
这次撞击相当于人类历史上发生过最强烈地震的100万倍，爆炸的能量相当于地球上核武器总量爆炸的l万倍，导致了2.1万立方公里的物质进入了大气中。由于大气中高密度的尘埃，太阳光不能照射到地球上，导致地球表面温度迅速降低。没有了阳光，植物逐渐枯萎死亡；没有了植物，植食性的恐龙也饥饿而死；没有了植食性的动物，肉食性的恐龙也失去了食物来源，它们在绝望和相互残杀中慢慢地消亡。几乎所有的大型陆生动物都没能幸免于难，在寒冷和饥饿中绝望地死去。小型的陆生动物，像一些哺乳动物依靠残余的食物勉强为生，终于熬过了最艰难的时日，等到了古近纪陆生脊椎动物的再次大繁荣。
遵循陆地生态系统的灭绝规则，那么像上龙这样巨大的家伙应该是最容易遭遇灭顶之灾的，但事实上，上龙安然度过了发生在侏罗纪-白垩纪交界时期的那场大灭绝。不仅如此，在接下来的白垩纪中期灭绝事件中，它们再次挺过危机，几乎未受到任何可见的冲击，当时它们的模样跟近1亿年前的祖先几乎一模一样。作为海洋中的顶级掠食者，上龙傲视了多次主要的灭绝事件。在侏罗纪的海洋中还有一种进化得很好的海洋动物——大眼鱼龙。作为整个鱼龙族群中最先进的成员，大眼鱼龙拥有大大的眼睛、小小的牙齿和适合快速游弋的体型，这些都是为适应在生态金字塔底部猎食小型猎物而进化出来的。然而，在侏罗纪末期，大眼鱼龙却灭绝了。更离奇的是，一些更原始的、以食物链中较高端的猎物为生的鱼龙，比如保留着较大的牙齿、强壮的嘴巴和较长的身体的格兰道鱼龙，它们却存活了下来并进入白垩纪早期。不过，比起上龙来，它们在食物链中的位置仍然低了太多。所以，当白垩纪中期的灭绝浪潮来袭时，所有残留的鱼龙都死绝了，而位于食物链顶层的上龙等海洋巨型动物们依旧稳坐泰山。
科学家发现，每一次大灭绝都会在“种群箱”中打开一些“生态洞”，而这些“洞”则为那些在大灭绝中存活下来的动物种群提供了扩大其多样性的机会。例如暴龙的灭绝最终为狮子、老虎和熊开辟了道路。虽然海洋动物的灭绝规则和陆地相反，但灭绝照样会打开“洞”。那么，在白垩纪中期，当所有的鱼龙种群都灭绝后，剩下的海怪们会作何反应呢？在它们中间是否有其他爬行动物种群能充分利用因鱼龙灭绝而留下的靠近生态金字塔底部的资源。
白垩纪末期似乎没有完全的草食性或肉食性哺乳动物，因为其杂食性特性，在此次事件中杂食性、食虫性、以及食腐动物反而存活了下来，哺乳动物与鸟类借由以昆虫、蚯蚓、蜗牛…等动物为食，而这些动物则以死亡的植物与动物的死亡而终结。
