קבוצת בעלי ניבי החרב אוספת תחתיה מינים רבים, קרובים ורחוקים בתקופתם, מראם וקשריהם האבולוציוניים. על אף שחלקם היו בני זמנו של האדם הקדמון, חלק ניכר מההיסטוריה של יצורים אלו התרחשה לפני קיומם של אבותיו ההומינידיים. היסטוריה זו נפרשה על פני חלק ניכר מלוח הזמנים הגאולוגי: מכ-250 מיליוני שנים לפני זמננו, בתור הפרם של עידן הפלאוזואיקון בו חיו הגורגונופסיים, דרך היונקים בעלי ניבי החרב הקדומים שחיו לפני כ-50 מיליוני שנים בתקופת האאוקן של עידן הקנוזואיקון, ועד מין הסמילודון Smilodon fatalis שנכחד לפני כעשרת אלפים שנים. בעלי ניבי החרב היונקים החלו לשגשג עם שאר בני המחלקה לאחר הכחדת קרטיקון-שלישון, בה הסתיימה מלוכתם של הדינוזאורים, הפטרוזאורים ודומיהם.