Αν και τα χερσαία φυτά υπάρχουν εδώ και 470 εκατομμύρια χρόνια ή περισσότερο, τα πρώτα στοιχεία για ανθοφόρα φυτά, με τη μορφή του απολιθώματος Archaefructus liaoningensis, χρονολογούνται μόλις πριν από 125 εκατομμύρια χρόνια, στην πρώιμη Κρητιδική περίοδο. Αυτό σημαίνει ότι τα λουλούδια υπάρχουν μόνο για περίπου το ένα τέταρτο του χρόνου των φυτών της γης γενικά. Τα απολιθώματα της γύρης, που θεωρούνται ισχυρή ένδειξη ανθοφόρων φυτών, είναι λίγο παλαιότερα και χρονολογούνται πριν από περίπου 130 εκατομμύρια χρόνια.
Η εξέλιξη των ανθοφόρων φυτών ήταν πολύ καιρό μπροστά, αλλά σήμερα, είναι η πιο επιτυχημένη ομάδα χερσαίων φυτών, που βρίσκεται σε κάθε ήπειρο εκτός από την Ανταρκτική, και σε απομακρυσμένα νησιά. Η απότομη εμφάνιση και η επιτυχία τους ήταν τόσο ακραία που ο Κάρολος Δαρβίνος το ονόμασε «αποτρόπαιο μυστήριο». Από την εποχή του Δαρβίνου, ωστόσο, έχουν βρεθεί περισσότερα απολιθώματα που αποκαλύπτουν μια σειρά από ενδιάμεσα βήματα πριν από τα πλήρη άνθη.
Η εξέλιξη των φυτών είναι γενικά εκείνη όπου ομάδες που εκμεταλλεύονται θεμελιώδεις εξελικτικές καινοτομίες – όπως αγγειακός ιστός, φλοιός, σπόροι ή λουλούδια – έχουν την τάση να αντικαθιστούν σχεδόν πλήρως τα πιο πρωτόγονα φυτά όταν ξεκινήσουν πραγματικά. Επιπλέον, αυτές οι εξελικτικές καινοτομίες τείνουν να εμφανίζονται στα πιο πολύπλοκα εργοστάσια εκείνη την εποχή. Κατά συνέπεια, τα ανθοφόρα φυτά εξελίχθηκαν από τα πιο εξελιγμένα φυτά σπόρων, τα οποία είχαν αντικαταστήσει τα περισσότερα φυτά χωρίς σπόρους πριν από περίπου 370 εκατομμύρια χρόνια, κατά την ύστερη περίοδο του Ντέβον.
Τα λουλούδια είναι μια πολύ επιτυχημένη εξελικτική καινοτομία επειδή επιτρέπουν μια πιο σύνθετη σειρά αλληλεπιδράσεων με άλλους οργανισμούς. Αυτό ανοίγει διάφορες συμβιωτικές συνεργασίες, ειδικά με έντομα επικονίασης όπως οι μέλισσες. Η συνεχής ανταλλαγή γύρης μεταξύ των φυτών, που διευκολύνεται από τις μέλισσες, βοηθά αυτά τα φυτά να παραμείνουν γενετικά διαφορετικά και ανθεκτικά σε ασθένειες ή άλλες δυσκολίες.
Τα ανθοφόρα φυτά διαφοροποιήθηκαν στις δύο κύριες ομάδες, τα μονοκοτυλήδονα και τα δίκοτυλα, μόλις 5 έως 10 εκατομμύρια χρόνια μετά την αρχική εξέλιξή τους. Μέχρι το τέλος της Κρητιδικής, πριν από 65.5 εκατομμύρια χρόνια, οι μισές από τις σημερινές κύριες ομάδες ανθοφορίας είχαν εξελιχθεί και αντιπροσώπευαν το 70% των παγκόσμιων φυτικών ειδών. Η επιτυχία των φυτών εκείνη την εποχή είχε κάνει τους επιστήμονες να υποθέσουν ότι οι δεινόσαυροι μπορεί να είχαν εξαφανιστεί τρώγοντας λουλούδια. Αυτό συνέβη πριν οι επιστήμονες συμφωνήσουν ότι οι δεινόσαυροι πιθανότατα εξαφανίστηκαν από πρόσκρουση αστεροειδούς.