La seconde moitié du Pléistocène supérieur (stades isotopiques marins 3-1) est caractérisé, en Europe, par d’importantes variations climatiques, des changements paléoanthropologiques, l’émergence de l’art ainsi que par la disparition de plusieurs grands Mammifères (Ongulés, Carnivores). La chronologie permettant de discuter l’origine et les causes de leur extinction repose principalement sur deux faisceaux de données : les dates radiocarbone directes ainsi que les contextes archéologiques (chrono-cultures) et taphonomiques (sites anthropiques, tanières de carnivores). A partir des données publiées et d’études de gisements/échantillons, la présente communication dresse un bilan sur la chronologie directe (données radiométriques) et indirecte (évolutions populationnelles, contextes archéologiques, indices paléobiologiques) relative à trois grands prédateurs du Pléistocène européen : l’ours des cavernes (Ursus spelaeus), l’hyène des cavernes (Crocuta spelaea) et le lion des cavernes (Panthera spelaea). Le canevas général traduit une extinction diachronique, par fragmentation des aires de répartition (ours des cavernes) ou suite à des changements dans les guildes des Ongulés (hyène des cavernes) vers ~30.000 ans cal BP et une survivance jusqu’à la fin du Tardiglaciaire, vers ~12.000 ans cal BP, pour les espèces plus ubiquistes (lion des cavernes et ses proies, bison des steppes [Bison priscus], mammouth laineux [Mammuthus primigenius]). Pour ces trois prédateurs, les données radiométriques et archéologiques sont globalement cohérentes, avec une alternance des occupations des grottes ainsi qu’une représentativité dans le registre socio-économique des groupes paléolithiques (alimentaire, symbolique) en accord avec leur fréquence dans les espaces naturels. Les rythmes et causes de la disparition de ces espèces sont encore discutés, principalement en raison de lacunes concernant leur géo-chronologie (nombre restreint de dates radiocarbone disponibles à l’échelle (macro-)régionale, absence de modèles prédictifs d’extinction…). En l’état, bien que les questions relatives à leur extinction demeurent posées (relations causales environnement - cultures, zones refuge liées à l’anthropisation des milieux au Paléolithique supérieur ancien), la confrontation des données naturelles avec le registre culturel souligne l’importance des oscillations climatiques dans les recompositions trophiques (grands Mammifères) et les interactions prédateurs - groupes humains au cours des 50 derniers millénaires. Une origine principalement non humaine dans la disparition de ces carnivores peut être proposée, l’impact lié à l’anthropisation des milieux au cours du Paléolithique supérieur ancien pouvant être une cause secondaire.