Introdução: Neurotoxicidade é uma complicação secundária a drogas usadas no tratamento dos pacientes com leucemia linfoide aguda (LLA). Classifica-se como aguda, subaguda ou crônica. Os sintomas variam desde cefaléia e alterações de humor, até crises convulsivas e sintomas simulando acidente vascular cerebral. As drogas mais comumente envolvidas são metotrexate e citarabina, essenciais no tratamento. Material e métodos: Apresentamos a descrição de 3 pacientes, tratados em um hospital terciário de referência em oncologia pediátrica do Sul do Brasil, que evoluíram com neurotoxicidade durante seu tratamento, manifestada clinicamente simulando acidente vascular cerebral. Os dados foram obtidos retrospectivamente, através de revisão de prontuário, com autorização dos responsáveis. Resultados: Paciente 1. Menina, 8 anos, LLA-B risco intermediário, durante fase de tratamento com metotrexate em altas doses endovenoso e intratecal, apresentou quadro de desvio da comissura labial, disartria e discreta perda de força em membros unilateral. Ressonância de crânio evidencia leucoencefalopatia tóxico-metabólica, com restrição à difusão nos centros semi-ovais. Tratada com aminofilina. Voltou a apresentar sintomas após nova administração da droga. Suspenso última aplicação endovenosa e trocado para intratecais com citarabina, sem novos episódios. Manteve ressonância alterada por mais de 6 meses, mesmo já tendo resolução completa dos sintomas clínicos. Paciente 2. Menina, 10 anos, LLA-B alto risco, já havia apresentado acidente vascular isquêmico subagudo no início do tratamento. Apresentou, durante fase de tratamento com dexametasona, vincristina e doxorrubicina, quadro de afasia, lentificação e crises de ausência. Ressonância demonstrou áreas de hipersinal distribuídas na substância branca profunda, periventricular e subcortical das regiões frontoparietais. Não necessitou tratamento específico e evoluiu com resolução dos sintomas. Trocadas intratecais seguintes para citarabina. Paciente 3. Menino, 14 anos, LLA-B risco intermediário, durante fase de tratamento com metotrexate em altas doses endovenoso e intratecal, apresentou quadro de afasia que evoluiu para disartria e paresia em membro inferior direito. Ressonância com alterações desmielinizantes. Necessitou internação em unidade de cuidados intensivos e tratado com aminofilina. Manteve tremores de extremidades após resolução do quadro. Discussão: O número avaliado de pacientes é pequeno, entretanto podemos ver associação do uso de metotrexate altas doses e o desenvolvimento dos sintomas. Pode ser indicado tratamento com aminofilina, além de aumento do resgate com ácido folínico. Realizar diagnóstico diferencial com eventos vasculares e infecciosos, sendo o exame de escolha a ressonância. A restrição à difusão, assim como hiperintensidade em T2 e FLAIR são frequentemente encontradas na ressonância e podem permanecer mesmo após resolução dos sintomas. Conclusão: Importante considerar a fase de tratamento em que o paciente se encontra para identificar os possíveis fármacos responsáveis pela neurotoxicidade. Quando indicado, isso permite iniciar terapia específica, o que melhora desfecho e minimiza sequelas. Mesmo em quadros clinicamente exuberantes, a evolução é benigna. Não há consenso quanto ao benefício de modificar terapêutica, devendo cada caso ser avaliado individualmente.