El león de las cavernas, Panthera spelaea, estaba extendido por el norte de Eurasia y Alaska/Yukón durante el Pleistoceno tardío. Tanto la morfología como el ADN indican que se trata de un animal distinto de los leones modernos (probablemente a nivel de especie), por lo que su desaparición en el Pleistoceno tardío debería tratarse como una verdadera extinción. Las nuevas fechas de radiocarbono por AMS obtenidas directamente del león de las cavernas en toda su área de distribución, junto con las fechas publicadas de otros estudios -que suman 111 fechas- indican la extinción en toda Eurasia en el intervalo de aproximadamente 14-14,5 cal ka BP, y en Alaska/Yukón unos mil años después. Es probable que su extinción se produjera directa o indirectamente en respuesta al calentamiento climático que se produjo ca. 14,7 cal ka BP al inicio del Interestadio 1 de Groenlandia, acompañado de una propagación de arbustos y árboles y una reducción de los hábitats abiertos. Posiblemente también hubo una reducción concomitante de la abundancia de presas disponibles, aunque la mayoría de sus probables especies de presas sobrevivieron sustancialmente más tarde. En la actualidad no está claro si la expansión humana en el Lateglacial pudo haber desempeñado un papel en la extinción del león de las cavernas. Las lagunas en el patrón temporal de las fechas sugieren contracciones temporales anteriores del área de distribución, ca. 40-35 cal ka BP en Siberia (durante el MIS 3) y ca. 25-20 cal ka BP en Europa (durante el «Último Máximo Glacial»), pero se necesitan más fechas para corroborarlas. La expansión en el Holoceno del león moderno (Panthera leo) hacia el suroeste de Asia y el sureste de Europa volvió a ocupar parte de la antigua área de distribución de P. spelaea, pero se desconocen las relaciones temporales y geográficas de las dos especies en el Pleistoceno tardío.