A linhagem do "Homotherium", com base em análises de sequências de DNA mitocondrial, se divergiu do "Smilodon" há cerca de 18 milhões de anos. O "Homotherium" provavelmente surgiu a partir do "Machairodus" e apareceu pela primeira vez entre mioceno e plioceno, há cerca de 4 a 5 milhões de anos. Durante o pleistoceno, ocorreu em vastas partes da Eurásia, América do Norte e até o pleistoceno médio (há cerca de 1,5 milhões de anos), na África, houve também a descoberta de fósseis de 1,8 milhões de anos de idade na Venezuela, indicando que outros dentes de sabre além do smilodon também foram capazes de invadir a América do sul, como parte do grande intercâmbio americano. Estes restos formam o holótipo "H. venezuelensis." O tempo durante o qual esse gênero sobreviveu na América do Sul ainda não é evidente. O "Homotherium" sobreviveu na Eurásia até há cerca de 28 mil anos antes do presente.