L'histoire de l'Univers commence par ce qu'on appelle le big bang, c'est-à-dire un événement assimilable à une gigantesque explosion, à la suite de laquelle un univers primitif très chaud et très condensé serait entré en expansion et ne cesserait depuis de se dilater et de se refroidir. Quelques minutes suffiront pour que soient créés les premiers noyaux atomiques ; 100 000 ans seront nécessaires pour voir apparaître les premiers atomes. Quelques centaines de millions d'années plus tard, les premières galaxies commenceront à se former.

À la périphérie de notre galaxie, un vaste nuage de poussières et de gaz s'aplatit en un disque mince, large de quelques dizaines de milliards de kilomètres, qui va devenir le Système solaire. Le centre de ce disque se concentre en un noyau toujours plus chaud et plus dense ; plus loin, des particules de poussières et de gaz entrent en collision.

Petit à petit, de la matière minérale de ce disque s'agglutine, donnant naissance aux planètes rocheuses, comme la Terre. Celle-ci est alors une boule chaude qui se solidifie progressivement.

En moins de un milliard d'années, la Terre s'est constitué une atmosphère. Le refroidissement de la planète entraîne la condensation de l'eau de sa surface, produisant un milieu propice à l'apparition de la vie.

L'ère primaire (qu'on appelle aussi le paléozoïque) voit d'abord une diversification des formes de vie. Les premiers organismes sont tous marins (mollusques, poissons, etc.). La sortie des eaux se fait progressivement, d'abord par des végétaux puis par des animaux. Les premiers reptiles apparaissent dans la dernière partie de l'ère primaire.

L'ère secondaire (qu'on appelle aussi le mésozoïque) est l'âge d'or des grands reptiles (dinosaures ), qui vont se diversifier et conquérir tous les milieux (mer, terre, air). À la fin de cette période, la faune et la flore commencent à ressembler à celles que nous connaissons aujourd'hui, avec l'apparition des premiers oiseaux et mammifères. Ces derniers sont encore de taille réduite.

L'ère tertiaire est caractérisée par l'apparition des plantes à fleurs, tandis que les mammifères, encore discrets à l'ère secondaire, profitent du champ libre laissé par les dinosaures, qui ont disparu. Les reptiles qui restent appartiennent à des groupes qui nous sont familiers aujourd'hui : tortues, lézards, crocodiles et serpents. Les oiseaux de type moderne apparaissent. Les continents et les océans que nous connaissons actuellement se mettent en place tout au long de cette période.

Les australopithèques sont les premiers primates à devenir bipèdes (à adopter la position debout). Certains d'entre eux sont considérés comme des ancêtres de l'homme.

Vie de Lucy, Australopithecus afarensis, dont le squelette fut découvert par le Français Y. Coppens, en Éthiopie, en 1974.

De cette époque datent les plus anciens squelettes d'Australopithecus africanus trouvés en Afrique du Sud.

L'ère quaternaire est marquée par des bouleversements climatiques, qui font alterner des phases froides (glaciations) et des phases tempérées. Les premiers hominidés (ancêtres de l'homme) sont apparus dès la fin du tertiaire, mais l'évolution du genre Homo concerne essentiellement cette période-ci. Son plus ancien représentant connu, Homo habilis, apparaît en Afrique de l'Est : il se sert d'outils en utilisant des galets taillés sur une ou deux faces ; il est pourvu d'un grand volume crânien.

Homo erectus quitte l'Afrique et se répand en Europe et en Asie (il a été parfois appelé pithécanthrope en Indonésie, et sinanthrope en Chine). C'est avec Homo erectus que l'on trouve les premières traces de domestication du feu.

De cette période datent les restes d'homme de Neandertal trouvés en Europe, au Proche-Orient et en Asie centrale. Cet Homo neanderthalensis enterre ses morts ; il emmanche ses outils et les taille en utilisant la technique « Levallois », où la pierre est préparée pour produire des éclats de forme déterminée. Plusieurs hypothèses sont émises pour expliquer les raisons de la disparition de l'homme de Neandertal, entre -40 000 et -30 000 : extinction génétique, pression de Homo sapiens, techniquement mieux préparé, etc.

Apparition en Europe de Homo sapiens, que l'on rattache généralement à l'homme actuel. En France, les hommes de Cro-Magnon sont ses représentants. Ses techniques de fabrication d'outils sont perfectionnées et pour la première fois les os et les bois de cervidés sont utilisés (aiguille à chas, poinçon, lissoir, etc.). Ses techniques de chasse sont améliorées par l'usage de nouvelles armes (sagaie, hameçon, harpon) et du propulseur (baguette de bois terminée par un crochet permettant d'augmenter la force de lancer de la sagaie). C'est avec lui que l'art fait son apparition : peintures murales de la grotte Chauvet (Ardèche, France), de Lascaux (Dordogne, France), d'Altamira (Espagne), etc.

Fin du paléolithique et début du néolithique. On parle parfois de l'âge de la pierre taillée pour désigner le paléolithique (= pierre ancienne) et l'opposer à l'âge de la pierre polie, ou néolithique (pierre nouvelle). Puis vient l'âge du cuivre, période de la maîtrise de la fusion des métaux (à partir de -7000 environ). Il est suivi de l'âge du bronze, ou âge d'airain (technique des alliages, vers - 3000), et celui du fer (métallurgie du fer, entre 1200 et 1000 avant J.-C.).

Au Proche-Orient, l'homme tend à devenir sédentaire. Son mode de vie passe progressivement de la chasse et de la cueillette à l'élevage des animaux (domestication) et à la culture des plantes.

Le développement de l'agriculture entraîne celui de quelques formes d'artisanat (comme la poterie) liées aux nécessités de stockage, de préparation et de consommation des produits.

Apparition des premières villes au Proche-Orient : la plus ancienne connue est Jéricho, en Palestine. Puis, entre -6250 et -5400, en Anatolie (Turquie), Çatal Höyük devient une vaste agglomération de maisons de brique.

Des peintures rupestres datant de cette période et découvertes dans le tassili des Ajjer, au Sahara, attestent une présence humaine dans cette région avec des conditions d'aridité moindres que celles d'aujourd'hui.

Premières traces de fabrication d'objets en cuivre, en Anatolie (Turquie). Dans la même région, apparition du métier à tisser.