位于一楼中心展厅西侧，通过丰富的化石标本、复原装架、场景喷绘，以生命演化历史为轴线，将重庆生命进化过程中的不同时期一一呈现。共分为前言、生命起源、脊椎动物的兴起、恐龙时代、兽类崛起、人类征程等6个单元。

生命起源

从地球上最初的生命以单细胞的形式在原始海洋中，到今天丰富多彩、绚丽多姿的生命形态遍布地球每一个角落，生物走过了近40亿年的漫长烟演化之路。千百年来，人类一直不曾放弃对生命起源这个哲学命题、科学难题的探索。此展区展示了宇宙胚种说、米勒实验假说、铁硫世界假说等几种典型的生命起源假说理论。

寒武纪生命大爆发

5亿多年前的寒武纪早期，海洋里原始生命发生大爆发，各种门一级的生物类群在短时间内大量涌现出来，比如怪诞虫等叶足动物，海葵、水母等腔肠动物，抚仙湖虫、三叶虫、奇虾等原节肢动物和节肢动物，以及昆明鱼等原始脊椎动物。此展区通过复原当时海洋环境，展现了寒武纪时期的特色生物类型，拥有表现了寒武纪生命大爆发复原场景等精品展品。

无脊椎动物

无脊椎动物是不具备脊椎动物的总成。与脊椎动物相比，其身体结构相对简单、低级，神经系统没有分化。无脊椎动物包括腔肠动物门、软体动物门、节肢动物门、腕足动物门、棘皮动物门和半索动物门等多个门类。此展区主要通过化石、模型等展示了具有代表性的无脊椎动物类型，拥有震旦角石等精品展品。

鱼形动物

集体展示了生存时从志留纪至现代无颌类、从志留纪中期至泥盆纪末期灭绝的盾皮鱼类、从泥盆纪早期至现代软骨鱼类、从志留纪中期至二叠纪末期已灭绝的棘鱼类、从泥盆纪至现代硬骨鱼类等多种鱼类。此展区特色突出，拥有发现于中国云南的初始全颌鱼和重庆的袖珍边城鱼等精品展品。

重庆恐龙

中国是世界上首屈一指的“恐龙大国”，重庆更被誉为一座“建在恐龙脊背上的城市。重庆发现了大量的恐龙化石，截止到2022年，重庆市已在29个区县70余个地点发现过恐龙化石，其中不少是享誉世界的“明星恐龙”。例如世界上保存最完整的兽脚类恐龙之一——上游永川龙，有“东方巨龙”之称的合川马门溪龙，世界上最小的剑龙江北重庆龙等。特别是2015年在云阳发现的世界级恐龙化石群，化石分布密集、范围广、类型丰富，并形成了目前世界上规模最大的侏罗纪原址单体恐龙化石墙。此展区通过大量的恐龙装架、恐龙化石墙、恐龙足迹印模等，展示重庆恐龙种类、分布、特色遗迹等内容，拥有云阳恐龙化石墙、普安云阳龙、磨刀溪三峡龙、恐龙足迹复原场景、原始巴山龙、圆顶龙、李氏蜀龙、普贤峨眉龙等精品展品。

恐龙飞向蓝天

大多数恐龙和其他爬行动物一样，全身被鳞片所覆盖，但是一些带羽毛恐龙化石的发现，证明有很多恐龙的体表覆盖的并不是鳞片，而是羽毛，并且这些带羽毛恐龙的骨骼特征和原始鸟类非常相近，为鸟类起源于恐龙的假说提供了有力的证据。此展区通过《恐龙飞上蓝天》科普视频、鸟类化石和复原模型，展示恐龙变为鸟类的过程。

哺乳动物

哺乳动物也称兽类，绝大多数是全身披毛、运动快速、恒温胎生、体内有膈的脊椎动物，因能通过乳腺分泌乳汁来给幼体哺乳而得名。哺乳动物也称受累，白垩纪末期的恐龙灭绝，给弱小的哺乳动物腾出了生存发展的空间，让哺乳动物的祖先结束了长达1.6亿年的“压迫”，迅速开启了哺乳动物全新的演化之旅。从此，哺乳动物开始多样化发展。此展区主要展示了哺乳动物的起源、分类、演化等内容，拥有东方剑齿象等精品展品。

万州盐井沟动物群

万州盐井沟动物群经过多次发掘和研究，成为了中国第四纪哺乳动物研究的发祥地、中国南方产出更新世化石最丰富的地区和中国南方洞穴埋藏第四纪哺乳动物化石的典型代表产地。是众多古生物化石模式标本的产地，如古爪哇豺、华南巨貘、谷氏大额牛、大苏门羚、突吻猪獾、咬洞竹鼠等。盐井沟动物群的化石也由此成为了华南和东南亚其他地区第四纪哺乳动物研究对比的重要材料。此展区利用大量的古生物模型装架、化石等，展示了盐井沟动物群的繁盛与多样，拥有华南巨貘、苏门答腊犀、巴氏大熊猫等精品展品。

人类征程

人之由来一直备受关注，目前发现最早的“人”是位于非洲的乍得人，距今约700万年。近年来考古证据表明，在长江流域众多史前文化遗址中，以重庆最为密集且最具连续性，重庆地区发现得古人类遗址可建立起从250万年前至今的人类演化与文化演替的大体框架，表明重庆是东亚人类最重要的演化中心之一。重庆境内的巫山龙骨坡遗址，代表了东亚地区目前最早的古人类遗存。此展区主要展示了人类的进化过程以及重庆重要的古人类遗迹等内容。