Man regner med at tovingene oppstod som gruppe i begynnelsen av trias-tiden. De eldste kjente fossilene som er utvetydige tovinger plasseres i familien Grauvogeliidae og er mellom 247-242 millioner år gamle. I løpet av forholdsvis kort tid i trias dukket det opp en god del grupper av mygg og fluer som ligner nålevende former i større eller mindre grad. Fra slutten av perm-tiden, mellom 260-250 millioner år før nåtid kjenner man gruppen Protodiptera, som hadde to par vinger, men disse hadde et årenett som ligner sterkt på primitive mygg. Det er sannsynlig at Protodiptera representerer et mellomledd i utviklingen som ledet fra nebbflue-lignende insekter til tovinger.