Fossilrekken viser Megalodon-tenner og ryggvirvler verden over, men de yngste fossilene er ca. 2,6 millioner år gamle. Det finnes ingen kredible moderne observasjoner. Paleooseanografiske endringer under Pliocen-Pleistocen-overgangen og konkurranse fra predatorer som hvit hai bidro sannsynligvis til utryddelse.