Lew jaskiniowy, Panthera spelaea, był szeroko rozpowszechniony w północnej Eurazji i Alasce/Yukon podczas późnego plejstocenu. Zarówno morfologia jak i DNA wskazują na zwierzę odrębne od współczesnych lwów (prawdopodobnie na poziomie gatunku), tak że jego zniknięcie w późnym plejstocenie powinno być traktowane jako prawdziwe wymarcie. Nowe daty radiowęglowe AMS bezpośrednio na lwie jaskiniowym z całego jego zasięgu, wraz z opublikowanymi datami z innych badań – w sumie 111 dat – wskazują na wymarcie w całej Eurazji w przedziale czasowym ok. 14-14,5 cal ka BP, a na Alasce/Yukonie ok. tysiąc lat później. Prawdopodobnie jego wymarcie nastąpiło bezpośrednio lub pośrednio w odpowiedzi na ocieplenie klimatu, które nastąpiło ok. 14,7 cal ka BP na początku Interstadialu 1 Grenlandii, czemu towarzyszyło rozprzestrzenianie się krzewów i drzew oraz redukcja siedlisk otwartych. Możliwe, że jednocześnie zmniejszyła się obfitość dostępnej zdobyczy, choć większość jej prawdopodobnych gatunków przetrwała znacznie później. Obecnie nie jest jasne, czy ekspansja człowieka w latylodowcu mogła odegrać rolę w wymieraniu lwów jaskiniowych. Luki w czasowym układzie dat sugerują wcześniejsze tymczasowe ograniczenie zasięgu, ok. 40-35 cal ka BP na Syberii (podczas MIS 3) i ok. 25-20 cal ka BP w Europie (podczas „ostatniego maksimum lodowcowego”), ale potrzebne są dalsze daty, by to potwierdzić. Holoceńska ekspansja współczesnego lwa (Panthera leo) w południowo-zachodniej Azji i południowo-wschodniej Europie ponownie zajęła część dawnego zasięgu P. spelaea, ale czasowe i geograficzne związki tych dwóch gatunków w późnym plejstocenie nie są znane.