アノマノカリスは、約5億から4億5千万年前のカンブリア紀からオルドビス紀にかけて生息していました。この時期は、地球上で多様な生物が急速に進化した「カンブリア大爆発」と呼ばれる現象が起こった時期でもあります。アノマノカリスは、当時の海洋生態系の中で重要な捕食者として知られています。