Гомотерії, ймовірно, походять від махайродів (Machairodus) у середньому пліоцені, за різними даними — 3 або 3,5 мільйона років тому. У плейстоцені гомотерій заселив великі території Євразії, Північної Америки, а також Африки. Скам'янілі рештки гомотерія віком 1,8 млн років були виявлені також у Венесуелі, що вказує на те, що гомотерії разом зі смілодон прийшли у Південну Америку під час Великого Міжамериканського обміну. Однак як довго вони існували на цьому континенті, поки ще не зрозуміло.