后来北上的一支始熊猫在距今约300万年前演化出了小种大熊猫，这种动物化石基本只分布在我国国土范围内，从其牙齿化石磨损的情况看，它们的食性有所改变，平时会部分食用植物。
后来小种大熊猫在进化的过程中，躯体渐渐变大，演化出了巴氏大熊猫，这个时候它已经能以植物为主食了，稳定的食物来源，使得它的躯体成为已考证的大熊猫种类中最大的一种，体型比如今的大熊猫大了1/3左右。
巴氏大熊猫化石在国外也有分布，但是发现地极少，而且后来都灭绝了，分布在我国的巴氏大熊猫则继续进化，直到距今约1万年前的时候，和如今的大熊猫基本一样的现代大熊猫才出现了，也许是由于栖息地相对十分狭窄的原因，这个时候的大熊猫已经和竹林形成了共生关系，其食谱中90%以上都是竹子。
