La urbanización transforma dramáticamente los entornos de maneras que alteran la evolución de la vida. Examinamos si el cambio ambiental en ambientes urbanos determina la evolución paralela mediante el muestreo de 110,019 plantas de trébol blanco de 6,169 poblaciones en 160 ciudades que abarcan diversos climas. Se analizó el cianuro de hidrógeno (HCN) en las plantas, una defensa anti-herbívoros que también afecta la tolerancia a los estresores abióticos. Los gradientes urbano-rurales se asociaron con la evolución de las clinas fenotípicas para el HCN en el 47% de las ciudades de todo el mundo. Los cambios ambientales en el estrés por sequía y la cubierta vegetal que variaron entre las ciudades, explican la variación en la intensidad de las clinas entre las ciudades. Además, la secuenciación de 2,074 genomas de 26 ciudades reveló que las clinas se explican mejor por la evolución adaptativa. Nuestros resultados demuestran que la urbanización está determinando las clinas adaptativas de HCN a escala global, que se mantienen mediante una compleja interacción entre agentes selectivos bióticos y abióticos.