La migración culminó hace aproximadamente tres millones de años en el Piacenziense, en la primera mitad del Plioceno superior.
Osborn propuso lo anterior basado en el registro fósil de mamíferos en América Central.
Al parecer los metaterios surgidos en Sudamérica viajaron todavía unidas las masa continentales meridionales, desde su cuna hasta Australia a través del continente antártico y viceversa a finales del periodo Cretácico; esta teoría se refuerza debido a los estudios realizados a diferentes marsupiales americanos, entre los que destaca el denominado monito del monte, el cual se cree pudiera estar más emparentado con los marsupiales australianos que con otros marsupiales americanos.
Estas migraciones fueron posibles gracias a la relativamente corta distancia existente entonces entre Sudamérica y la costa occidental de África, a la existencia del archipiélago de San Pedro y San Pablo que, por su ubicación, hicieron posible el salto entre continentes, y a la existencia de fuertes corrientes oceánicas en dirección oeste.
Estos intercambios fueron posibles solo a partir de este periodo debido a la creciente cercanía de las islas en el mar al norte del entonces continente sudamericano, pero estas no eran las primeras islas en ocupar esta posición geográfica.
Casi 70 millones años atrás las islas que actualmente son las Antillas Mayores pasaron por este estrecho marino en su migración al noreste.
[6] Otros inmigrantes boreales en utilizar las islas como puente fueron los roedores de la subfamilia Sigmodontinae, pecaríes y mofetas del género Conepatus.
En cambio los marsupiales pequeños y algunos xenartros, en especial los miembros del orden Cingulata, al tener un nivel de especialización muy básico, lograron un buen nivel de competitividad frente a los roedores e insectívoros del Norte; lo que les valió su éxito y actual presencia en Norteamérica.
Los platirrinos lograron expandirse con éxito hacia el norte compitiendo con los roedores arborícolas en los bosques de la recién formada Centroamérica; pero la ausencia de grandes áreas boscosas más al norte limitó su expansión a Centroamérica y México.
Otros inmigrantes fueron los anfibios y reptiles; que fluyeron en ambos sentidos a través del istmo de Panamá.
El género Megalonyx llegó tan al norte como el Yukón[8] y Alaska, y quizá hubieran alcanzado Eurasia, de no ser por la extinción acontecida a finales del último periodo glaciar.
Mientras que en tierra la diversidad de fauna y flora sufría los efectos de la conexión, en el mar, la biodiversidad sufrió un efecto contrario, denominado "Gran Cisma Americano", en el que la fauna del mar Caribe se vio aislada del ecosistema del Pacífico, lo cual provocó que ambas comunidades biológicas siguieran sendas evolutivas separadas.
Los emigrantes norteamericanos que alcanzaron el istmo de Panamá no requerían grandes adaptaciones para tolerar las condiciones tropicales que predominaban más al sur, por lo que tuvieron libre el camino para expandirse a su arbitrio por el continente; en cambio los emigrantes sudamericanos tuvieron que enfrentarse a cambios radicales de clima y vegetación, los cuales se hicieron especialmente notorios en el momento en que los inmigrantes sureños entraron a la región central de México, donde se levanta el Eje Neovolcánico, cuya altura crea condiciones más secas y frías que en el sur; por lo tanto la mayoría de los inmigrantes sudamericanos, adaptados a un clima tropical, no lograron atravesar esta barrera, quedando confinados a América Central.
Muchos géneros de animales desaparecieron y surgieron otros, los cuales constituyen la moderna fauna del continente americano.
Esto dio como resultado depredadores cosmopolitas, perfectamente adaptados a su papel en el entorno; con una inteligencia más desarrollada[9] y una gran resistencia al cambio.
Los herbívoros sudamericanos sucumbieron ante la competencia de estos invasores más evolucionados y ante los nuevos depredadores llegados con ellos.
Este intercambio es particularmente interesante, ya que al igual que los inmigrantes norteños tuvieron éxito en el norte de Sudamérica, los inmigrantes sureños tuvieron un gran éxito en colonizar Norteamérica, en particular los miembros del orden Cingulata (armadillos y parientes).
Pampaterios, gliptodontes, megaterios, équidos, proboscídeos, lobos gigantes, leones y dientes de sable desaparecieron en ambos subcontinentes.
Otros grupos en el exilio son los camélidos andinos (llamas, vicuñas y parientes), tapires y osos del género Tremarctos, los cuales son nativos de Norteamérica; pero sobrevivieron aislados en Sudamérica, habiendo desaparecido del norte.
Después este periodo se presentó otra fuerte disminución de la megafauna no solo en la América continental, sino también en las regiones insulares del continente.
Animales como los cuones, saigas y leones, estuvieron presentes en Norteamérica, pero desaparecieron al final del Pleistoceno.
Un caso aparte es del buey almizclero, el cual desapareció en Eurasia pero sobrevivió en la región ártica de Norteamérica, siendo la única especie sobreviviente de la tribu Ovibovini, a la cual también pertenecían géneros como Bootherium y Euceratherium.
La moderna fauna americana es resultado del gran intercambio y la extinción que le siguió, a continuación se muestran algunas de las especies vivientes y extintas; ya sean fósiles o extintas por la actividad humana, que fueron parte o resultado del intercambio.