O lobo pré-histórico era semelhante ao lobo cinzento em tamanho e aspecto geral, medindo cerca de 1,5 metros de comprimeto com cerca de 50 kg de peso. É provável que vivesse em alcateias unidas por laços familiares e que caçasse em grupo. A principal diferença entre as espécies encontra-se na estrutura do esqueleto, mais massivo e pesado no lobo pré-histórico. Esta espécie tinha patas proporcionalmente mais curtas, cabeça maior e mais pesada, mas menor capacidade craniana. Os dentes do lobo-pré-histórico eram também maiores e mais fortes que os do lobo cinzento, capazes de esmagar ossos. Estas características sugerem que não fosse um bom corredor e que se alimentasse à base de animais lentos e de grande porte, de presas incapacitadas e carcaças, um pouco como as hienas actualmente, mas também como outros pedradores seus contemporâneos, os felinos de dentes de sabre como o Smilodon, que também apresentavam adaptações evolutivas para a caça ativa de animais de grande porte.

O lobo pré-histórico evoluíu provavelmente na América do Sul e surge no registo fóssil da América do Norte há cerca de 100,000 anos. A espécie depressa se tornou num predador de topo mas entrou em declínio há 16,000 anos atrás, coincidindo com a chegada dos primeiros humanos ao continente americano através do Estreito de Bering. As causas para a extinção do lobo pré-histórico não são conhecidas com toda a clareza, mas supõe-se que estejam relacionadas com o impacto do Homem na megafauna da América do Norte. À medida que as suas presas tradicionais, como os megatérios iam desaparecendo, o lobo pré-histórico foi empurrado para uma dieta essencialmente necrófaga e extinguiu-se há 10,000 atrás. Em contraste, o lobo cinzento que se alimentava de animais mais pequenos e velozes que sobreviveram à chegada do homem, não sofreu qualquer impacto e mantém-se até aos dias de hoje.

Os primeiros fósseis de lobos pré-históricos foram descobertos por Francis Lick nas margens do rio Ohio em 1854, mas a principal jazida desta espécie são os poços de betume de La Brea na Califórnia onde se descobriram mais de 3,600 exemplares.