A anemia hemolítica por anticorpos frios se caracteriza pela presença de anticorpos monoclonais, em sua maioria IgM, dirigidos a antígenos eritrocitários e cuja ativação pode ocorrer em temperaturas atingidas em extremidades do corpo. Na literatura, há relatos de anemias hemolíticas autoimunes por anticorpos frios em procedimentos que envolvem resfriamento corporal (como circulação extracorpórea), mas no contexto de hemodiálise, há escassez de evidências, com relatos anedóticos de anemia hemolítica autoimune dirigida ao antígeno N em pacientes cujos capilares do aparelho foram reutilizados após esterilização com formaldeído. Relatamos um caso incomum de anemia hemolítica associada ao frio pelo banho da hemodiálise. Relato de caso: Mulher, 57 anos, com hepatite C em tratamento com glecaprevir e pibrentasvir há menos de um mês e doença renal crônica por rins policísticos, em hemodiálise há dois anos, deu entrada no Hospital das Clínicas da FMUSP com história de astenia há dois meses com eventual necessidade transfusional, marcadamente pior no dia que sucedia a sessão de hemodiálise. Exames à admissão: Hb 4,4g/dL, VCM 115fL, plaquetas 152.000/mm3, haptoglobina<10mg/dL, reticulócitos 8%, desidrogenase lática 340 U/L e bilirrubina indireta 0.65mg/dL. O teste da antiglobulina direto foi positivo com presença de IgG e C3d. A pesquisa de anticorpos irregulares no soro e no eluato mostrou auto anticorpo de classe IgG e autocrioaglutinina que reagiam a 4°C e em temperatura ambiente. A paciente foi tratada com metilprednisolona 1g por 3 dias, imunoglobulina intravenosa e transfusão de concentrados de hemácias. Recebeu alta hospitalar com Hb 9,6g/dL mas retornou após três dias com Hb de 2,6g/dL, após hemodiálise no dia anterior. Foi internada, tratada novamente e teve alta com a recomendação de realizar hemodiálise com banho aquecido. Após esta medida não apresentou mais crises hemolíticas, os níveis de hemoglobina normalizaram (Hb atual: 16g/dL) assim como as provas de hemólise. Conclusão: O caso apresentado mostra uma situação inusitada de anemia hemolítica autoimune temporalmente relacionada à exposição ao banho frio da hemodiálise e com identificação de auto anticorpos das classes IgG e IgM. A correlação com o frio da hemodiálise, uma vez elucidada, permitiu que a paciente pudesse fazer o procedimento três vezes por semana, com banho aquecido, sem mais intercorrências.