Ankylosaurus đã tuyệt chủng cùng với các loài khủng long lớn khác trong sự kiện tuyệt chủng kỷ Phấn trắng-Cổ sinh xảy ra khoảng 66 triệu năm trước. Trong khi một số câu hỏi vẫn còn về nguyên nhân gây ra sự tuyệt chủng này, bằng chứng địa chất cho thấy rằng ít nhất một tiểu hành tinh hoặc sao chổi lớn đã va chạm vào Trái đất, gửi sóng xung kích xuyên qua bầu khí quyển và làm thay đổi mạnh mẽ khí hậu.
Hóa thạch ankylosaurus sớm nhất có niên đại 66,5 triệu năm, đánh dấu loài này là một trong những loài cuối cùng xuất hiện trước cuộc tuyệt chủng hàng loạt xóa sổ loài khủng long. Hầu hết các hóa thạch hiện có của loài này đã được tìm thấy ở Wyoming, Montana và Canada.
Giả thuyết Alvarez là lời giải thích hàng đầu cho điều gì đã xóa sổ loài khủng long. Nó cho rằng một tiểu hành tinh rất lớn đã va vào Trái đất, gây ra các sự kiện khiến hệ sinh thái khủng long sụp đổ. Việc phát hiện ra một miệng núi lửa lớn ngoài khơi bán đảo Yucatan và sự hiện diện của iridi trong trầm tích trên toàn thế giới vào khoảng thời gian diễn ra sự kiện này cung cấp bằng chứng mạnh mẽ ủng hộ giả thuyết. Iridium là một kim loại cực kỳ hiếm chỉ được tìm thấy trong các tiểu hành tinh, và sự hiện diện của nó vào cuối Kỷ Phấn trắng cho thấy có ít nhất một tảng đá lớn đã rơi xuống Trái đất vào thời điểm đó. Tuy nhiên, miệng núi lửa Yucatan không phải là miệng núi lửa lớn duy nhất trong khoảng thời gian này, khiến một số nhà cổ sinh vật học và địa chất học cho rằng không phải một mà là một loạt tác động đã tàn phá Trái đất và giết chết loài khủng long.
