Under större delen av Ordovicium fortsatte livet att blomstra, men mot slutet av perioden drabbades planktonformer som conodonts, graptoliter och vissa grupper av trilobiter allvarligt av utdöendet i slutet av Ordovicium. Brachiopoder, bryozoer och tagghudingar drabbades också hårt, och de kägelformade nautiloiderna dog ut helt, med undantag för sällsynta siluriska former.
Utdöendet kan ha orsakats av en istid som inträffade i slutet av Ordovicium: slutet av Ordovicium var en av de kallaste perioderna under de senaste 600 miljoner åren av jordens historia.
Fauna
På det hela taget har den fauna som uppstod under ordovicium satt scenen för resten av paleozoikum. Faunan dominerades av suspensionsmatare, huvudsakligen med korta näringskedjor. Det ekologiska systemet nådde en ny nivå av komplexitet långt över den kambriska faunan.
Även om den inte är lika känd som den kambriska explosionen, så var det under ordovicium en adaptiv strålning som inte var mindre anmärkningsvärd. De marina släktena fyrdubblades, vilket resulterade i 12 % av all känd marin fauna från Phanerozoikum. En annan förändring i faunan var den kraftiga ökningen av filterätande organismer. De lediga brachiopoderna, bläckfiskarna och crinoiderna tog över. Särskilt de ledade brachiopoderna ersatte till stor del trilobiterna i shelfsamhällena. Detta illustrerar den kraftigt ökade biologiska mångfalden av karbonatskalskiljande organismer i Ordovicium jämfört med Kambrium. Även om solitära koraller går tillbaka åtminstone till kambriska tiden, uppträdde revbildande koraller i tidig ordovicium.
Blötdjur, som dök upp under kambriskan eller till och med ediacaran, blev vanliga och varierade, särskilt musslor, snäckor och nautiloida bläckfiskar. Nu utdöda havsdjur som kallas graptoliter trivdes i haven. Några nya cystoider och crinoider dök upp.
Man trodde länge att de första riktiga ryggradsdjuren (fiskar - Ostracoderms) dök upp i Ordovicium, men nya upptäckter i Kina visar att de troligen uppstod i nedre Kambrium. De allra första Gnathostomata (fiskar med käkar) uppträdde i övre ordovicium.
Under den mellersta ordovicium ökade antalet bioeroderande organismer (skal- och stenborrande organismer) kraftigt. Detta är känt som den ordoviciska bioerosionsrevolutionen. Den kännetecknas av ett plötsligt överflöd av spårfossil från hårda substrat.
I nedre ordovicium fick trilobiterna sällskap av många nya brachiopoder, bryozoer, planktoniska graptoliter och conodontiter samt många typer av blötdjur och tagghudingar, inklusive ophiuroiderna ("spröda stjärnor") och de första sjöstjärnorna. Trilobiterna förblev dock rikliga, och alla de senkambriska ordningarna fortsatte och fick sällskap av den nya gruppen Phacopida. De första bevisen på landväxter dök också upp.
Trilobiterna i Ordovicium var mycket annorlunda än sina föregångare i Kambrium. Många trilobiter utvecklade bisarra taggar och knölar för att försvara sig mot rovdjur som primitiva hajar och nautiloider. Andra trilobiter utvecklades till att bli simmande former. Vissa trilobiter utvecklade till och med skovelliknande nosar för att kunna plöja genom leriga havsbottnar. Vissa trilobiter, som Asaphus kowalewski, utvecklade långa ögonstolar för att hjälpa till att upptäcka rovdjur, medan andra trilobiters ögon däremot försvann helt.
· 
Trypanitborrningar i en hårdbotten från Ordovicium, sydöstra Indiana.
· 
Petroxestesborrningar i en hårdbotten från Ordovicium i södra Ohio.
· 
· 
· 
Platystrophia ponderosa, Maysvillian (övre ordovicium) nära Madison, Indiana. Skalan är 5,0 mm.
· 
En ordovicisk strophomenid brachiopod med inkapslande oartikulerade brachiopoder och en bryozoan.
· 
Zygospira modesta, spiriferida brachiopoder, bevarade i sina ursprungliga positioner på en trepostom bryozoan; Indiana.
· 
Graptoliter (Amplexograptus) från Ordovicium nära Caney Springs, Tennessee.
Nyligen upptäckta typer av Burgess Shale
Den berömda faunan från Burgess Shale försvinner i mitten av kambrium. Nu vet man att den inte dog ut, utan att den överlevde och frodades där omständigheterna var de rätta. En nyligen upptäckt lagerstätte (en avlagring av exceptionellt bevarade fossiler) har hittats i Fezouata-formationen i Marocko. Platsen innehåller anmärkningsvärda fossil av mjuklediga djur från en lerig havsbotten. Faunan omfattar även en del hårdkroppade djur som hästskoskrabbor. Förmodligen höll syrebristförhållandena rovdjur och asätare på ett minimum.
