El inicio de la fase de antepaís de cuenca Austral-Magallanes se reconoce por la aparición de turbiditas arenosas ubicuas sobre los depósitos precedentes de grano fino de la fase de SAG. En el área estudiada, el registro estratigráfico de la fase de antepaís comprende un apilamiento de depósitos marinos poco que superan los 5000 m de espesor. Utilizando geocronología U-Pb en circones detrítico sobre diez muestras de arenisca distribuidas en todo el espesor de los depósitos de antepaís de los Andes Patagónicos Australes a 51°20’S de latitud, calculamos las edades máximas de depositación (MDA). La muestra más antigua, con una edad de 96,0 ± 1,5 Ma, corresponde a los primeros bancos de areniscas de la Formación Punta Barrosa, mientras que la más reciente, con una edad de 41 ± 3 Ma proviene de la Formación Río Turbio superior. Estos nuevos datos contribuyen a completar la información geocronológica existente para la región de Última Esperanza. Vinculando los datos de procedencia de circones detríticos nuevos y de publicaciones previas, el análisis de MDAs, los datos de termocronología y los datos estratigráficos con una sección estructural balanceada, proponemos un modelo paso a paso que combina la evolución cinemática del frente orogénico de la faja plegada y corrida con la historia de la cuenca. Se reconoce un escenario de frente orogénico para el Cretácico Superior, así como dos eventos menores de levantamiento para el Eoceno, seguidos por un evento de exhumación tectónica mayor durante Mioceno. También modelamos una historia de soterramiento que nos permitió identificar que la principal roca madre de la cuenca alcanzó la ventana de generación de petróleo y gas entre el Campaniano y el Maastrichtiano y su mayor grado de madurez fue en el Paleógeno-principios del Eoceno.