El mono tocón de San Martín, cuyo nombre científico es Plecturocebus oenanthe, corresponde a los comúnmente llamados monos titi, el grupo más diverso de primates con 34 especies descritas (Byrne et al., 2016). Fue descrito por primera vez en el año 1924 por Thomas, gracias a un espécimen colectado en Moyobamba a 823 m de altitud. Este espécimen se encuentra actualmente en el British Museum. Tras este hallazgo y hasta el año 2003, las únicas localidades donde se había registrado la presencia de P. oenanthe eran Yuracyacu y Río Seco.
Fue reconocida como especie por Hershkovitz 1990 y Groves 2001, 2005; con el nombre de Callicebus oenanthe. Anteriormente se agrupaba en el género Callicebus, sin embargo, recientes estudios moleculares separaran el género en tres: Plecturocebus, Cheracebus y el conocido Callicebus; donde el género Plecturocebus está compuesto por el grupo donacophilus y moloch; el grupo donacophilus contiene a P. oenante junto a otros tocones presentes en Perú como Plecturocebus urubambensis, Plecturocebus cupreus, Plecturocebus discolor y Plecturocebus toppini; estos tres últimos correspondientes al grupo moloch (Byrne et al., 2016). Además, está estrechamente relacionado con Plecturocebus donacophilus, Plecturocebus pallecens, Plecturocebus olallae y Plecturocebus modestus (Byrne et al., 2016), que se distribuyen en Brasil, Bolivia y Paraguay.
Los trabajos de investigación llevados a cabo como parte de este largo proyecto de conservación, ponen de manifiesto que el área de distribución de la especie es mucho más amplia de la sugerida y que el límite sur puede estar marcado por el río Huayabamba. Hoy en día, podemos argumentar que la especie no solo se encuentra en el Alto Mayo, sino que su distribución se extiende al Bajo Mayo y al Huallaga Central.