目前，以白鱘、白鰭豚、中華鱘、江豚為代表的長江旗艦物種有的已經功能性滅絕，有的已經“極度瀕危”、進入最后的“保種”階段。一場與時間賽跑的行動正在中國長江開展。
國家一級保護動物中華鱘是中國現存最古老的物種之一，在地球上已繁衍生息1.4億年，親歷了長江的形成和變遷，有“活化石”之稱。可科考人員2013年、2014年連續兩年都未發現中華鱘產卵的證據。
長江江豚是一種古老的水生哺乳動物，在地球生活已有2500萬年歷史，僅分布于長江中下游干流及與之相連的鄱陽湖、洞庭湖兩個大型通江湖泊。據2012年科考結果，長江流域僅存1040頭江豚，數量比國寶大熊貓還要少。2013年，長江江豚被世界自然保護聯盟列為紅色目錄極危物種。
此前，對中華鱘的保護主要依靠人工繁殖放流，但這種方法對野生中華鱘種群補充效果有限。一些專家表示，盡管我國已連續多年成功實施中華鱘全人工繁殖，但離開野生種群，人工繁殖中華鱘將會出現體型減小、野性退化等情況。目前，長江水產研究所相關研究團隊正著手對長江一些生態條件相對較好的夾江河段進行評估，研究保護中華鱘的新對策。
近年來，江豚保護主要以遷地保護為主，并在位于湖北石首的天鵝洲保護區取得初步成功。2010年以來，保護區內江豚數量從22頭增至60頭，繁殖速度從原來的每年2至3頭增長到現在的4至5頭。未來還將進一步探索人工環境下繁殖江豚。
