Κατά το μεγαλύτερο μέρος του Πλειστόκαινου (πριν από 1.8 εκατομμύρια έως 10,000 χρόνια), η Ευρώπη είχε πολλά ασυνήθιστα εξαφανισμένα ζώα, μερικά από τα οποία είναι δύσκολο να φανταστούμε σήμερα. Από την έναρξη της τελευταίας Εποχής των Παγετώνων πριν από περίπου 2.58 εκατομμύρια χρόνια, η Ευρασία και η Βόρεια Αμερική έχουν υποστεί κύκλους παγετώνων και αντίστοιχων μεσοπαγετώνων, όπου οι ηπειρωτικοί παγετώνες κάλυπταν μεγάλο μέρος του πλανήτη βόρεια των 50 μοιρών γεωγραφικού πλάτους και στη συνέχεια υποχώρησαν προς τα βόρεια. Ως αποτέλεσμα, πολλές από τις εξαφανισμένες ευρωπαϊκές πανίδες προσαρμόστηκαν στο κρύο. Αυτά τα εξαφανισμένα ζώα άλλαζαν συχνά τα χαρακτηριστικά τους κατά την περίοδο των παγετώνων και των μεσοπαγετώνων: για παράδειγμα, η αρκούδα των σπηλαίων είχε την τάση να είναι μεγαλύτερη κατά τη διάρκεια των παγετώνων και μικρότερη κατά τη διάρκεια των μεσοπαγετώνων.
Μερικά από τα χαρακτηριστικά της Εποχής των Παγετώνων και των μεσοπαγετώνων εξαφανισμένων ζώων που υπήρχαν στην Ευρώπη ήταν ο ευρωπαϊκός ιπποπόταμος (μεγαλύτερος από τους σημερινούς ιπποπόταμους), η αρκούδα των σπηλαίων (μεγαλύτερη από την καφέ αρκούδα αλλά ευτυχώς χορτοφάγος), ο γιγάντιος μονόκερος (Elasmotherium, ένα γρήγορο τρέξιμο μήκους 20 ποδιών γιγάντιος ρινόκερος), ο ίσιος ελέφαντας (που ευδοκιμούσε στην Ευρώπη κατά τη διάρκεια των μεσοπαγετώνων περιόδων), το Δεινοθήριο (ένας ελέφαντας, το τρίτο μεγαλύτερο θηλαστικό της ξηράς που είναι γνωστό ότι έζησε ποτέ), ο Ντινοφέλης («τρομερή γάτα», ένα σπαθί -οδοντωτή γάτα, περίπου στο μέγεθος ενός τζάγκουαρ), το νότιο μαμούθ (με μακριά καμπυλωτούς χαυλιόδοντες), τον γίγαντα αρουραίο της Τενερίφης (μήκος σχεδόν ένα πόδι· παράδειγμα γιγαντισμού νησιών) και τον μάλλινο ρινόκερο (με πλήρη προστασία από το κρύο των Εποχών των Παγετώνων). Το ασιατικό λιοντάρι και το τσιτάχ έζησαν επίσης στην Ευρώπη κατά τους προϊστορικούς χρόνους.
Στην αρχαιότητα, οι ανθρωπίδες ζούσαν στην Ευρώπη και είναι μέλη της ομάδας των εξαφανισμένων ζώων εκεί. Τα πιο διάσημα από τα εξαφανισμένα ζώα που ήταν ανθρωποειδή ήταν οι Νεάντερταλ, που εξαφανίστηκαν γύρω από το στενό του Γιβραλτάρ πριν από περίπου 22,000 χρόνια. Μερικά κρανία Νεάντερταλ έχουν βρεθεί με μια εκτεταμένη ανάμειξη χαρακτηριστικών, που ορισμένοι επιστήμονες υποστήριξαν ότι υποδηλώνει επιμειξία. Ωστόσο, γενετικές δοκιμές στο γονιδίωμα του ανθρώπου και του Νεάντερταλ αποθαρρύνουν την ιδέα ότι υπήρχε οποιαδήποτε διασταύρωση μεταξύ των ομάδων.