La fin de la dernière glaciation (10000 - 8000 av. J-C) est produite par un réchauffement rapide. Les grands prédateurs d'Amérique disparaissent (lions d'Amérique, ours géants et tigre à dents de sabre smilodon). Le bison moderne fait alors son apparition, résultant d'une possible hybridation entre le bison occidentalis et le bison antiquus.

Les territoires libérés par les glaces deviennent d'immenses pâturages. Les bisons occuperont ce territoire et se reproduiront de façon spectaculaire (d'après les estimations, il y avait entre 30 et 75 millions de têtes dans les années 1800).

Avec l'arrivée des Européens, le bison subira une lente extermination jusque vers la fin des années1800, cette période coïncidant avec la colonisation de l'Ouest américain et l'introduction du chemin de fer. Devant ces prédateurs modernes, le bison d'Amérique frôla l'extinction, atteignant un plancher d'environ 1 500 têtes au début de 1900.

Les gouvernements canadien et américain adoptent alors des mesures de protection qui auront comme effet une lente résurgence de l'espèce dans les parcs nationaux des deux pays. On estime à environ 50 000 le nombre de bisons actuellement en liberté. Dans les élevages privés d'Amérique, les bisons étaient au nombre de 300 000 au début de l'an 2000.