O leão da caverna, Panthera spelaea, foi difundido por toda a Eurásia do Norte e Alasca/Yukon durante o Pleistoceno Final. Tanto a morfologia como o DNA indicam um animal distinto dos leões modernos (provavelmente ao nível da espécie), de modo que o seu desaparecimento no Pleistoceno Tardio deve ser tratado como uma verdadeira extinção. Novas datas de radiocarbono AMS diretamente em leões de caverna de toda a sua extensão, juntamente com datas publicadas de outros estudos – totalizando 111 datas – indicam a extinção em toda Eurásia no intervalo ca. 14-14,5 cal ka BP, e no Alasca/Yukon cerca de mil anos depois. É provável que sua extinção tenha ocorrido direta ou indiretamente em resposta ao aquecimento climático que ocorreu ca. 14,7 cal ka BP no início da Gronelândia Interstadial 1, acompanhado de uma propagação de arbustos e árvores e redução dos habitats abertos. Possivelmente houve também uma redução concomitante na abundância de presas disponíveis, embora a maioria de suas prováveis espécies de presas tenha sobrevivido substancialmente mais tarde. Actualmente não é claro se a expansão humana na categoria Lateglacial pode ter desempenhado um papel na extinção do leão das cavernas. As lacunas no padrão temporal das datas sugerem contrações temporárias anteriores de alcance, ca. 40-35 cal ka BP na Sibéria (durante o MIS 3) e ca. 25-20 cal ka BP na Europa (durante o “Último Máximo Glacial”), mas outras datas são necessárias para corroborar estas. A expansão Holocénica do leão moderno (Panthera leo) para o sudoeste asiático e sudeste europeu reocupou parte da antiga gama de P. spelaea, mas as relações temporais e geográficas do Pleistoceno tardio das duas espécies são desconhecidas.