在某种程度上，龟的进化是一个容易理解的故事：基本的龟体计划出现在生命历史的早期（在三叠纪晚期），并且一直持续到现在几乎没有变化，只有通常的变化在大小、栖息地和装饰上。然而，与大多数其他类型的动物一样，乌龟的进化树包括它的缺失环节（一些已识别，有些未识别）、错误的开始和短暂的巨人症发作。
没有的海龟：三叠纪的盾齿龙
在讨论真正的海龟的进化之前，有必要先说几句趋同进化：居住在大致相同生态系统的生物倾向于发展大致相同的身体计划。正如您可能已经知道的那样，“蹲下、短腿、移动缓慢的动物，具有大而坚硬的外壳以抵御掠食者”这一主题在历史上已经重复了无数次：见证像甲龙和Euoplocephalus这样的恐龙以及巨大的更新世哺乳动物像Glyptodon和Doedicurus。
这将我们带到了placodonts，这是一个不为人知的三叠纪爬行动物家族，与中生代的蛇颈龙和上龙类密切相关。该组的海报属 Placodus 是一种长相不起眼的生物，大部分时间都在陆地上度过，但它的一些海洋近亲——包括Henodus、Placochelys 和Psephoderma——看起来像真正的海龟，它们的粗短头和腿，硬壳和坚韧的，有时甚至没有牙齿的喙。这些海洋爬行动物与海龟非常接近，但实际上并不是海龟。可悲的是，它们在大约 2 亿年前作为一个群体灭绝了。
第一只海龟
古生物学家仍然没有确定产生现代海龟和陆龟的史前爬行动物的确切家族，但他们确实知道一件事：它不是 placodonts。最近，大部分证据都指向了 Eunotosaurus 的祖先角色，Eunotosaurus是一种二叠纪晚期爬行动物，其宽而细长的肋骨在其背部弯曲（这是后来海龟硬壳的惊人预想）。Eunotosaurus 本身似乎是一个pareiasaur，一个不起眼的古代爬行动物家族，其中最著名的成员是（完全没有壳的）Scutosaurus。
直到最近，仍然非常缺乏将陆生真龙与白垩纪晚期的巨型海龟联系起来的化石证据。这一切在 2008 年发生了变化，有两个重大发现：首先是侏罗纪晚期的西欧 Eileanchelys，被研究人员吹捧为迄今为止发现的最早的海龟。不幸的是，仅仅几周后，中国古生物学家就宣布发现了生活在 5000 万年前的齿鳖目。至关重要的是，这种甲壳海龟拥有完整的牙齿，随后的海龟经过数千万年的进化逐渐脱落。（截至 2015 年 6 月的一项新进展：研究人员发现了一种三叠纪晚期的原始龟 Pappochelys，
大约 2.2 亿年前，齿鳖类在东亚的浅水区徘徊；大约 1000 万年后，另一种重要的史前海龟 Proganochelys 出现在西欧的化石记录中。这只比 Odontochelys 大得多的海龟牙齿少，脖子上突出的尖刺意味着它无法将头部完全缩回壳下（它还拥有类似甲龙的棒状尾巴）。最重要的是，Proganochelys 的甲壳是“完全烤制的”：坚硬、舒适且几乎不受饥饿的捕食者的影响。