A földtörténet során sok élőlény örökre eltűnt a bolygónkról. A kihalás, bármilyen meghökkentő is, természetes folyamat. Általában azokat az élőlényeket sújtja, amelyek nem tudnak elég gyorsan alkalmazkodni az élőhelyükön bekövetkező változásokhoz. Amikor rövid időn belül nagyon sok faj pusztul ki, tömeges kihalási eseményről beszélünk. Eddig öt ilyet azonosítottak, a hatodik pedig éppen napjainkban zajlik. Jelenleg az emberi tevékenység 100-szor, vagy akár 1000-szer több faj kihalását okozza, mint amennyi átlagos körülmények között ugyanennyi idő alatt eltűnne. 
A mezozoikum kezdetét és végét is egy-egy tömeges kihaláshoz kötjük.

Kihalási események a mezozoikumban

251 millió éve: Perm végi kihalás (Részletesebben lásd a kiállítás Bevezető termében!)
Lehetséges kiváltó okok: szibériai bazalt vulkanizmus, felmelegedés, meteorit-becsapódás (Wilkes kráter), oxigénhiányos állapot az óceánokban (anoxia)
Érintettek: kétéltűek, hüllők, rovarok, trilobiták, korallok

200 millió éve: Triász-jura kihalási esemény
Lehetséges kiváltó okok: víz alatti vulkanizmus (Közép Atlanti Magmás Provincia), szén-dioxid (CO2) szint emelkedése a tengerekben (majd a légkörben), légköri felmelegedés, tengerszint csökkenés
Érintettek: ammoniteszek, emlősszerű őshüllők, Nothosaurusok, kavicsfogú álteknősök, Archosaurusok

183 millió éve: Pliensbachi-toarci kihalási esemény
Lehetséges kiváltó okok: aktív vulkáni tevékenység Gondwana déli részén (Karroo-Ferrar provincia), oxigénhiányos állapot az óceánokban (anoxia)
Érintettek: főként a vízi gerinctelenek

145 millió éve: Tithon kihalási esemény
Lehetséges kiváltó okok: extrém mértékű és hosszan tartó tengerszint csökkenés (regresszió)
Érintettek: kagylók

94 millió éve - Cenoman-turon határesemény
Lehetséges kiváltó okok: vulkanizmus (Karibi lávafolyás), légköri felmelegedés, oxigénhiányos állapot az óceánokban (anoxia)
Érintettek: Pliosauridae, Spinosauridae, Ichtyosauriák

66 millió éve: Kréta végi kihalás
Lehetséges kiváltó okok: meteorit-becsapódás (Chicxulub-kráter), vulkanizmus (Dekkán plató), tengerszint csökkenés 
Érintettek: dinoszauruszok, repülő őshüllők, ammoniteszek, Pleziosaurusok, Mosasaurusok, számos növény és emlősfaj