鲸鱼的祖先是巴基斯坦鲸（又叫巴基兽）。

21世纪初，科学家在巴基斯坦发现了两种生活在约5000万年前的哺乳动物化石，这两种动物生活在陆地上，有肉食动物的牙齿，体型分别只有狼和狐狸那么大，但并不属于犬科动物，耳朵部位有几块奇特的骨头，形状和鲸鱼相同部位独有的骨头非常相像，性情非常的凶。但科学家认为它却是地球上最庞大的动物——鲸的祖先——巴基兽 。 正因为在巴基斯坦出土，所以起名叫巴基兽。这种被称作“巴基斯坦鲸”的动物被认为是鲸鱼的祖先。

后因地球环境突变，巴基兽告别了它生存已久的陆地，逐渐投身于海洋之中，而四肢也就完全的变为了鱼鳍状，彻底的演化为一种外表像鱼的哺乳类动物，甚至还出现了分化。

一部分演化为现代的海豚，而另一部分体型较大的则变为了目前世界上体型最庞大的哺乳动物——鲸鱼，但是它们使用肺部呼吸的结构并没有进化为鳃，而是依靠着时不时的跃出水面来解决。