Thylacosmilus était un grand prédateur à dents de sabre proche des marsupiaux, de la taille d’un jaguar et pesant autour de 100 kilos, qui a vécu pendant environ 30 millions d'années dans les pampas sud-américaines ; on ne connaît pas ses ancêtres et il n’a pas eu de descendants. Il n’avait aucune parenté avec les félins à dents de sabre, ses griffes d’ailleurs n'étaient pas rétractiles, mais il est plutôt un bon exemple d'évolution convergente. Il possédait de grandes dents à croissance continue plus longues qu'une main humaine et de puissantes épaules, ce qui lui permettait de dépecer ses proies. Des restes de cet animal ont été trouvés dans certains endroits d'Amérique du Sud.
Il s'est éteint au début du Pléistocène, il y a environ 3 Ma, concourament au Grand échange inter-américain qui suivit la réunion des deux Amériques par la surrection de l’isthme de Panama. On suppose qu'il est alors entré en compétition avec les vrais félins à dents de sabre, plus lourds et plus rapides, comme le smilodon et qu'il a disparu.