El ankylosaurus se extinguió con los otros grandes dinosaurios durante el evento de extinción Cretácico-Paleógeno que ocurrió hace unos 66 millones de años. Aunque quedan algunas preguntas sobre qué causó esta extinción, la evidencia geológica sugiere que al menos un asteroide o cometa masivo impactó la Tierra, enviando ondas de choque a través de la atmósfera y cambiando drásticamente el clima.
Los primeros fósiles ankylosaurus se remontan a 66.5 millones de años, marcando a esta especie como una de las últimas en aparecer antes de la extinción masiva que acabó con los dinosaurios. La mayoría de los fósiles existentes de esta especie se han encontrado en Wyoming, Montana y Canadá.
La hipótesis de Álvarez es la principal explicación de lo que eliminó a los dinosaurios. Plantea que un asteroide muy grande golpeó la Tierra, provocando eventos que causaron el colapso del ecosistema de los dinosaurios. El descubrimiento de un cráter masivo en la península de Yucatán y la presencia de iridio en los sedimentos mundiales en la época de este evento ofrecen pruebas sólidas a favor de la hipótesis. El iridio es un metal extremadamente raro que solo se encuentra en los asteroides, y su presencia al final del Período Cretácico sugiere que al menos una roca masiva se estrelló en la Tierra en ese momento. Sin embargo, el cráter de Yucatán no es el único cráter grande de este período, lo que lleva a algunos paleontólogos y geólogos a sugerir que no uno, sino una serie de impactos devastaron la Tierra y mataron a los dinosaurios.