Po většinu ordoviku život pokračoval v rozkvětu, ale ke konci tohoto období došlo k vymírání na konci ordoviku, které vážně postihlo planktonní formy, jako jsou konodonti, graptoliti a některé skupiny trilobitů. Silně postiženi byli také brachiopodi, mechovky a ostnokožci a kuželovci zcela vymřeli, s výjimkou vzácných silurských forem.
Vymírání mohlo být způsobeno dobou ledovou, která nastala na konci ordoviku: konec ordoviku byl jedním z nejchladnějších období za posledních 600 milionů let historie Země.
Fauna
Celkově lze říci, že fauna, která se objevila v ordoviku, určila směr vývoje zbytku prvohor. Ve fauně převládali závěsní živočichové, převážně s krátkými potravními řetězci. Ekologický systém dosáhl nové úrovně složitosti, která daleko přesahovala kambrickou faunu.
Ačkoli je méně známý než kambrická exploze, v ordoviku došlo k adaptivní radiaci, která byla neméně pozoruhodná. Počet mořských rodů se zvýšil čtyřnásobně, což vedlo k vytvoření 12 % veškeré známé mořské fauny fanerozoika. Další změnou ve fauně byl silný nárůst počtu organismů živících se filtrováním. Převládli článkovaní ramenonožci, hlavonožci a krinoidi. Zejména článkovaní ramenonožci z velké části nahradili trilobity v šelfových společenstvech. To dokládá značně zvýšenou biodiverzitu organismů vylučujících karbonátové schránky v ordoviku ve srovnání s kambriem. Ačkoli solitérní koráli pocházejí přinejmenším z kambria, koráli tvořící útesy se objevili až na počátku ordoviku.
Měkkýši, kteří se objevili v kambriu nebo dokonce v ediakaru, se stali běžnými a rozmanitými, zejména mlži, plži a hlavonožci. V oceánech se dařilo dnes již vyhynulým mořským živočichům zvaným graptoliti. Objevily se některé nové cystoidy a krinoidy.
Dlouho se mělo za to, že první praví obratlovci (ryby - ostrorepi) se objevili v ordoviku, ale nedávné objevy v Číně ukazují, že pravděpodobně vznikli ve spodním kambriu. Úplně první Gnathostomata (ryby s čelistmi) se objevily ve svrchním ordoviku.
Ve středním ordoviku došlo k velkému nárůstu bioerodujících (skořápkovitých a skalních) organismů. Tento jev je znám jako ordovická bioerozní revoluce. Vyznačuje se náhlým hojným výskytem stopových zkamenělin tvrdého substrátu.
Ve spodním ordoviku se k trilobitům přidalo mnoho nových brachiopodů, mechovek, planktonních graptolitů a konodontů a mnoho druhů měkkýšů a ostnokožců, včetně ophiuroidů ("křehkých hvězdic") a prvních mořských hvězdic. Nicméně trilobiti zůstali hojní, všechny pozdně kambrické řády pokračovaly a připojila se k nim nová skupina Phacopida. Objevily se také první doklady suchozemských rostlin.
Trilobiti v ordoviku se velmi lišili od svých předchůdců v kambriu. U mnoha trilobitů se vyvinuly bizarní ostny a uzliny na obranu před predátory, jako byli primitivní žraloci a nautiloidi. Jiní trilobiti se vyvinuli v plovoucí formy. U některých trilobitů se dokonce vyvinul čenich podobný lopatě, který jim umožňoval prohrabávat se bahnitým mořským dnem. U některých trilobitů, jako je Asaphus kowalewski, se vyvinuly dlouhé oční důlky, které pomáhaly při odhalování predátorů, zatímco u jiných trilobitů oči naopak zcela vymizely.
· 
Trypanitové vrty v ordoviku, jihovýchodní Indiana.
· 
Petroxestové vrty v ordovickém tvrdém podloží, jižní Ohio.
· 
· 
· 
Platystrophia ponderosa, maysvillský (svrchní ordovik) poblíž Madisonu, Indiana. Měřítko 5,0 mm.
· 
Ordovický strofomenidní brachiopod s inkrustujícími bezčelistnatými brachiopody a mechovkou.
· 
Zygospira modesta, spiriferidní brachiopodi, zachovaní v původních pozicích na trepostomním mechorostu; Indiana.
· 
Graptoliti (Amplexograptus) z ordoviku u Caney Springs, Tennessee.
Nedávný objev typů břidlic Burgess
Proslulá fauna burgeských břidlic mizí ve středním kambriu. Dnes je známo, že nevyhynula, ale přežila a dařilo se jí tam, kde k tomu byly vhodné podmínky. Nedávno byla objevena lagerstätte (naleziště výjimečně zachovalých zkamenělin) ve formaci Fezouata v Maroku. Naleziště obsahuje pozoruhodné zkameněliny živočichů s měkkým tělem z bahnitého dna oceánu. Fauna zahrnuje také některé živočichy s tvrdým tělem, jako jsou krabi podkováři. Podmínky s nízkým obsahem kyslíku pravděpodobně omezily predátory a mrchožrouty na minimum.
