Pred približno 358,9 milijona let. Tu je nekaj možnih razlag za njihovo izumrtje:
Spreminjanje podnebja: Pozno devonsko obdobje je bilo čas pomembnih podnebnih sprememb. Zemlja je doživela vrsto ledenih dobo, kar je povzročilo nihanje v morskih gladinih in spremembah v morskih okoljih. Dunkleosteus, ki je bil prilagojen toplejšim vodam, se je morda boril za preživetje v spreminjajočih se razmerah.
Konkurenca: Pozno devonsko obdobje je doživelo diverzifikacijo in dvig drugih skupin plenilcev, vključno z različnimi vrstami morskih psov in koščenih rib. Ti konkurenti so morda pritiskali na Dunkleosteusove hrane in habitate.
Overfish: Dunkleosteus je bil vrhunski plenilec, vendar je morda tudi postal žrtev, da bi pretirano ribolov drugi morski plenilci. Nekateri znanstveniki predlagajo, da bi vse večja raznolikost in obilje drugih plenilcev lahko prispevala k upadu Dunkleosteusa.
bolezen: Izbruhi bolezni ali drugi zdravstveni izzivi bi lahko vplivali tudi na preživetje populacije Dunkleosteus. Vendar pa so omejene informacije o posebnih boleznih ali patogenih, ki so morda igrale vlogo pri njihovem izumrtju.
Kombinacija dejavnikov: Verjetno je kombinacija zgornjih dejavnikov, skupaj z drugimi neznanimi okoljskimi spremembami, na koncu privedla do izumrtja Dunkleosteusa. Specifično zaporedje in relativni prispevki teh dejavnikov so še vedno predmet raziskav in razprav med paleontologi.