Megalodon
10.9 m dan di Atlantik sebesar 9.5 m. Namun, hal ini tidak menunjukkan kecenderungan perubahan besar tubuh berdasarkan garis lintang ataupun perubahan besar tubuh seiring berjalannya waktu (walaupun garis keturunan Carcharocles pada umumnya diduga menunjukkan kecenderungan peningkatan besar tubuh). Secara keseluruhan, modus panjang megalodon diperkirakan sebesar 10.5 m, tetapi distribusinya secara statistik
lebih condong ke individu-individu yang lebih panjang, sehingga terdapat kemungkinan bahwa besar tubuh memberikan keunggulan ekologi atau kompetitif terhadap hiu ini.
Hiu pada umumnya adalah hewan yang oportunistik. Walaupun begitu, besar tubuh megalodon, kecepatan berenangnya yang tinggi, rahangnya yang kuat, dan gigi yang tajam menunjukkan bahwa hiu ini merupakan predator puncak yang mampu memangsa berbagai jenis hewan. Kemungkinan hewan ini merpakan salah satu predator terkuat yang pernah ada.:71-75 Penelitian
terhadap isotop kalsium pada hiu dan pari dari subkelas Elasmobranchii (yang sudah punah maupun yang masih ada) menunjukkan bahwa megalodon berada pada tingkatan trofik yang lebih tinggi daripada hiu putih saat ini, atau dalam kata lain posisi megalodon di rantai makanan lebih tinggi.
Bukti fosil menunjukkan bahwa megalodon memangsa banyak cetacea, seperti lumba-lumba dan paus. Selain itu, mereka juga memburu anjing laut, sirenia, dan penyu besar. Hiu ini tidak hanya oportunistik, tetapi juga merupakan pemakan ikan, termasuk ikan-ikan yang lebih kecil dan hiu-hiu lainnya. Banyak tulang paus yang ditemukan dengan luka yang
dalam, yang kemungkinan dihasilkan oleh gigitan megalodon.:75 Berbagai kegiatan penggalian telah menemukan gigi megalodon yang terletak di dekat sisa-sisa paus yang telah digigit,:75
Seperti hiu putih pada zaman modern, mangsa megalodon tampaknya bermacam-macam, tergantung pada usia dan tempatnya. Terdapat kemungkinan bahwa megalodon dewasa di perairan lepas pantai Peru memburu paus-paus dari famili Cetotheriidae dengan panjang 2.5 hingga 7 m serta mangsa-mangsa lain yang lebih kecil dari megalodon itu sendiri, dan bukannya paus besar yang seukuran dengan mereka. Sementara itu, anak megalodon mungkin lebih sering memakan ikan.
Megalodon mungkin bersaing dengan paus sperma makroraptorial, seperti Livyatan yang ada di gambar ini Megalodon berada di lingkungan yang sangat kompetitif. Posisinya di puncak rantai makanan kemungkinan sangat berdampak terhadap komunitas laut. Bukti-bukti fosil menunjukkan korelasi antara megalodon dengan kemunculan dan diversifikasi cetacea dan mamalia-mamalia laut lainnya.:78 Anak
megalodon lebih menyukai habitat yang berlimpah dengan cetacea-cetacea kecil, sementara megalodon dewasa lebih memilih habitat yang berlimpah dengan cetacea-cetacea besar. Preferensi semacam itu kemungkinan muncul setelah megalodon berevolusi pada akhir kala Oligosen.:74-75
Megalodon hidup sezaman dengan paus-paus bergigi, khususnya paus sperma makroraptorial yang mungkin juga menjadi predator puncak, sehingga mereka pun saling bersaing. Beberapa dari antara mereka berevolusi hingga memiliki ukuran tubuh raksasa, seperti Livyatan dengan panjang yang berkisar antara 13.5 hingga 17.5 m. Pada kala Miosen Akhir (sekitar 11 juta tahun yang lalu),
keberlimpahan dan keanekaragaman cetacea makroraptorial mengalami penurunan. Cetacea-cetacea predator lainnya mulai muncul pada kala Pliosen untuk mengisi kekosongan ekologi ini. Contohnya adalah paus-pembunuh kuno Orcinus citoniensis yang mungkin merupakan predator berkelompok yang mengincar mangsa yang lebih besar, tetapi terdapat kemungkinan bahwa O. citoniensis berspesialisasi dalam memakan ikan dan cumi-cumi dan bukan mamalia laut.
Bukti-bukti fosil menunjukkan bahwa spesies-spesies hiu besar lainnya (seperti hiu putih) menanggapi tekanan kompetisi dari megalodon dengan menghindari wilayah yang dihuni oleh hiu tersebut dan lebih banyak berkeliaran di perairan yang dingin. Apabila mereka berada di wilayah yang saling bertumpang tindih (seperti Baja California pada kala Pliosen), kemungkinan megalodon dan hiu
putih berada di wilayah tersebut pada waktu yang berbeda untuk mengincar mangsa yang juga berbeda.:77 Terdapat pula kemungkinan bahwa megalodon memiliki kecenderungan kanibalisme seperti hiu-hiu pada zaman modern.
Hiu seringkali menggunakan strategi berburu yang rumit untuk menangkap mangsa yang besar. Kemungkinan terdapat kemiripan antara hiu putih dengan megalodon terkait dengan cara mereka memburu mangsa-mangsa besar. Namun, bekas gigitan megalodon yang telah ditemukan di fosil-fosil paus juga menunjukkan bahwa strategi megalodon dalam memburu mangsa-mangsa basar tidak sepenuhnya sama dengan hiu putih.
Spesimen paus balin prasejarah (dari takson yang tidak diketahui pada kala Miosen dengan panjang 9 m) telah dimanfaatkan untuk menyelidiki bagaimana megalodon menyerang mangsanya. Tidak seperti hiu putih yang menyerang bagian yang lunak di perut mangsa, megalodon menyerang jantung dan paru-paru, dan gigi mereka yang tebal mampu mengoyak mangsanya hingga menembus tulang yang keras,
seperti yang terlihat dari bekas gigitan di rusuk dan tulang-tulang keras lainnya pada spesimen paus. Selain itu, pola serangan megalodon juga berbeda-beda, tergantung pada besar tubuh mangsanya. Peninggalan fosil beberapa cetacea kecil menunjukkan bahwa mereka dihantam dengan gaya yang begitu besar dari bawah sebelum akhirnya dibunuh dan dimakan, seperti yang bisa dilihat dari bekas fraktur kompresi vertebral.
Pada kala Pliosen, muncul cetacea yang lebih besar. Megalodon tampaknya semakin memutakhirkan strategi berburunya agar dapat bersaing dengan paus-paus besar ini. Beberapa tulang sirip yang telah mengalami fosilisasi (seperti segmen-segmen sirip pektoral) dan vertebra kaudal paus-paus besar dari kala Pliosen memiliki bekas gigitan megalodon; hal ini menyiratkan bahwa megalodon
mungkin mencoba melumpuhkan paus besar dengan mengoyak atau mencabik siripnya dan kemudian membunuhnya dan memangsanya.
Seperti hiu-hiu pada zaman modern, megalodon melahirkan di tempat tertentu dengan sumber makanan yang berlimpah dan perlindungan dari predator. Bukti-bukti fosil menunjukkan bahwa tempat tersebut adalah perairan pesisir yang hangat. Tempat-tempat kelahiran dan pertumbuhan megalodon telah ditemukan di Formasi Gatn di Panama, Formasi Calvert di Maryland, Banco de Concepción di Kepulauan Kanari, dan Formasi Bone Valley di
Florida. Mengingat bahwa hiu-hiu dari ordo Lamniformes yang masih ada saat ini melahirkan anaknya, kemungkinan hal ini juga berlaku untuk megalodon. Panjang terkecil bayi megalodon berada pada kisaran 3.5 m,:61 dan kemungkinan mereka menghadapi ancaman dari spesies-spesies hiu lainnya, seperti hiu-martil besar (Sphyrna mokarran) dan hiu Hemipristis
serra. Perbedaan makanan megalodon kecil dan dewasa menunjukkan perubahan secara ontogenik::65 megalodon kecil memburu ikan, sea turtles, dugong,:129 dan cetacea kecil, sementara megalodon dewasa pindah ke perairan lepas pantai dan memangsa cetacea besar.:74-75
Terdapat beberapa pengecualian di dalam rekaman fosil yang menunjukkan bahwa megalodon kecil mungkin juga menyerang paus-paus Balaenoptera yang jauh lebih besar. Tiga bekas gigitan dari seekor hiu dari kala Pliosen dengan panjang 4 hingga 7 m telah ditemukan di tulang rusuk nenek moyang paus biru atau bungkuk, dan bekas gigitan tersebut terlihat sudah pulih, sehingga terdapat kemungkinan bahwa gigitan tersebut dihasilkan oleh anak megalodon.
Pada saat megalodon masih mengarungi lautan, Bumi mengalami berbagai perubahan yang berdampak terhadap kehidupan di laut. Pendinginan yang mulai terjadi pada kala Oligosen sekitar 35 juta tahun yang lalu akhirnya berujung pada glasiasi di wilayah kutub. Peristiwa-peristiwa geologis mengubah arus dan presipitasi; salah satu dari peristiwa tersebut adalah