目前，以白鲟、白鳍豚、中华鲟、江豚为代表的长江旗舰物种有的已经功能性灭绝，有的已经“极度濒危”、进入最后的“保种”阶段。一场与时间赛跑的行动正在中国长江开展。
国家一级保护动物中华鲟是中国现存最古老的物种之一，在地球上已繁衍生息1.4亿年，亲历了长江的形成和变迁，有“活化石”之称。可科考人员2013年、2014年连续两年都未发现中华鲟产卵的证据。
长江江豚是一种古老的水生哺乳动物，在地球生活已有2500万年历史，仅分布于长江中下游干流及与之相连的鄱阳湖、洞庭湖两个大型通江湖泊。据2012年科考结果，长江流域仅存1040头江豚，数量比国宝大熊猫还要少。2013年，长江江豚被世界自然保护联盟列为红色目录极危物种。
此前，对中华鲟的保护主要依靠人工繁殖放流，但这种方法对野生中华鲟种群补充效果有限。一些专家表示，尽管我国已连续多年成功实施中华鲟全人工繁殖，但离开野生种群，人工繁殖中华鲟将会出现体型减小、野性退化等情况。目前，长江水产研究所相关研究团队正着手对长江一些生态条件相对较好的夹江河段进行评估，研究保护中华鲟的新对策。
近年来，江豚保护主要以迁地保护为主，并在位于湖北石首的天鹅洲保护区取得初步成功。2010年以来，保护区内江豚数量从22头增至60头，繁殖速度从原来的每年2至3头增长到现在的4至5头。未来还将进一步探索人工环境下繁殖江豚。
