O linfoma mediastinal primário de grandes células B (PMBCL) é uma forma rara e agressiva de linfoma não Hodgkin, representando cerca de 3% dos casos de linfoma não Hodgkin e entre 4-7% dos linfomas mediastinais. Afeta principalmente mulheres jovens, geralmente entre a terceira e quarta décadas de vida, com uma razão de 2:1 em comparação aos homens. Este relato de caso descreve uma mulher de 45 anos, lavradora, previamente hígida, natural e procedente do interior da Bahia, com exposição prolongada a agrotóxicos. A paciente apresentou dispneia progressiva e perda de peso de 7 kg ao longo de 4 meses. Procurou atendimento emergencial devido à piora do desconforto respiratório e foi encaminhada para um hospital de grande porte em Salvador. Realizada tomografia de tórax onde identificou-se volumosa lesão expansiva e infiltrativa comprometendo os compartimentos mediastinais anterossuperior e medial, medindo aproximadamente 10,6 × 11,3 × 17,5 cm nos maiores eixos e derrame pleural significativo. Foi realizada toracocentese de alívio e biópsia do mediastino por radiointervenção, confirmando o diagnóstico de linfoma mediastinal primário de grandes células B. A paciente foi então transferida para a enfermaria de onco-hematologia para iniciar quimioterapia. O PMBCL se apresenta como uma massa rapidamente crescente no mediastino anterior, frequentemente invadindo estruturas adjacentes como a parede torácica, coração, pulmões, pericárdio e pleura, resultando em sintomas como disfunção respiratória, disfagia e síndrome da veia cava superior. Derrames pleurais e pericárdicos são observados em 30-50% dos casos. O diagnóstico é feito através de biópsia da massa tumoral, seguida de análises histopatológicas, imunohistoquímicas e genéticas. Histologicamente, o PMBCL mostra uma proliferação difusa de células B de tamanho médio a grande, frequentemente com células claras e esclerose. Os marcadores imunohistoquímicos típicos incluem CD19, CD20, CD22, CD79a, PAX5 e CD45, com CD30 positivo na maioria dos casos. Alterações moleculares características incluem amplificação do JAK2 e superexpressão de PDL-1 e PDL-2 devido à amplificação do cromossomo 9p24, presente em 50-70% dos casos. Essas alterações estão associadas à sobrevivência das células tumorais e evasão do sistema imunológico. O tratamento inicial é crucial, visto que as segundas linhas de tratamento são menos eficazes. Esquemas de imunoterapia, como o uso de rituximabe em combinação com quimioterapia, são comuns. Em casos de recidiva, opções incluem quimioterapia de reindução, transplante de células-tronco e radioterapia. Recentemente, o uso de pembrolizumabe foi aprovado para esses casos. O prognóstico do PMBCL depende de fatores como idade do paciente, tamanho da massa tumoral e resposta ao tratamento inicial. A maioria dos pacientes apresenta doença em estágio avançado ao diagnóstico, mas a taxa de recaída após terapia bem-sucedida é baixa. Este caso destaca a importância da exposição ambiental, como a longa exposição a agrotóxicos, que pode ser um fator contribuinte para o desenvolvimento de neoplasias. O PMBCL é uma doença rara, mas agressiva, que exige diagnóstico precoce e tratamento imediato para melhorar os resultados clínicos. A evolução do tratamento com imunoterapia tem mostrado melhorias significativas nas taxas de sobrevivência e controle da doença.