Vor mehr als 180 Millionen Jahren bedeckte ein flaches Schelfmeer Teile des heutigen Südwestdeutschlands und hinterließ Sedimente, die inzwischen als Posidonienschiefer reichhaltige Fossilienschätze bergen. Eine der wichtigsten Lagerstätten gehört zu einem Steinbruch in Holzmaden, in dem bereits 1978 eine Versteinerung geborgen wurde, die Sven Sachs vom Naturkunde-Museum Bielefeld und Daniel Madzia von der Polnischen Akademie der Wissenschaften nun als neue, bislang unbekannte Plesiosaurierart beschreiben konnten. Plesionectes longicollum ist nicht nur nahezu vollständig erhalten geblieben, sondern bildet auch den ältesten Nachweis dieser Meeressaurier in Holzmaden.

Obwohl sich der Fund bereits seit sehr langer Zeit im Naturkundemuseum Stuttgart befand, wurde er erst durch Sachs und Madzia ausführlich anatomisch untersucht. Neben den Knochen wies das Fossil sogar noch versteinerte Überreste von weichem Gewebe auf, was das Exemplar besonders wertvoll macht. Bei der Studie zeigten sich im Skelett charakteristische und einzigartige Eigenschaften, weshalb die Wissenschaftler nicht nur eine neue Art, sondern sogar eine neue Gattung auswiesen. Zudem handelte es sich sogar um ein noch nicht ausgewachsenes Tier. Wie alle Plesiosaurier wies auch dieses Exemplar einen sehr langen Hals auf, der jenen anderer Arten überwiegend übertraf.

Die Plesionectes longicollum genannte Spezies ist damit die sechste Plesiosaurierart, die in Holzmaden gefunden wurde, wobei alle drei Hauptlinien dieser Meeressaurier vorhanden sind. Plesionectes longicollum lebte während einer Phase des Juras - dem Toarcium -, in der sein Meeresökosystem durch ein anoxisches Ereignis eine dramatische Umwälzung erfuhr, das weltweit ozeanische Lebewesen beeinflusste.