Deze natuurlijke gebeurtenis is beroemd omdat er een grote populatie grote zoogdieren bij betrokken is. Enorme aantallen herbivoren migreren elk jaar, gevolgd door de grote katten. De zebra, Thomson's gazelle, gnoe, Afrikaanse buffel, giraffe, olifant en anderen komen aan om vers gras te eten na de regen, en trekken later verder. Leeuwen, luipaarden, cheeta's volgen, en ook gieren en hyena's. Nijlpaarden en Nijlkrokodillen zitten in de rivieren. Het wordt de Grote Migratie genoemd.
De Grote Migratie is een van de indrukwekkendste natuurverschijnselen ter wereld. Elk jaar nemen er zo'n 1.300.000 gnoes, 500.000 Thomson's gazellen, 97.000 Topi's, 18.000 elanden en 200.000 zebra's aan deel. Deze plantenetende migranten worden op hun jaarlijkse, cirkelvormige route gevolgd door hongerige roofdieren, met name leeuwen en hyena's.
In het park zijn meer dan 470 vogelsoorten geïdentificeerd, waaronder veel trekvogels. Bijna 60 soorten zijn raptors (roofvogels). Vogels die minstens een deel van het jaar in dit gebied verblijven zijn onder andere: gieren, maraboe ooievaars, secretarisvogels, neushoornvogels, kraanvogels, struisvogels, arenden met lange kuif, Afrikaanse pygmeevalken en de lilac-breasted roller, de nationale vogel van Kenia.
