Durante a parada cardiorrespiratória (PCR), um dos órgãos mais susceptíveis à lesão é o cérebro. Quando ocorre o retorno da circulação espontânea (RCE), através das manobras de ressuscitação cardiopulmonar (RCP), toda assistência ao paciente pós-PCR tem como meta, a redução da provável instabilidade hemodinâmica, de lesão cerebral e demais órgãos. A Modulação Terapêutica da Temperatura (MTT) reduz o consumo de oxigênio cerebral a partir do resfriamento corporal e tem demonstrado benefícios para a recuperação neurológica do paciente. Este estudo tem o objetivo de relatar o caso de uma paciente e submetida à MTT. Trata-se de um relato de caso, realizado em um hospital privado de grande porte, situado em Belo Horizonte, capital de Minas Gerais. A coleta de dados, no prontuário de uma paciente, foi direcionada pelo The CARE Checklist. O estudo recebeu parecer favorável do comitê de ética da instituição campo de estudo. A paciente encontrava-se internada em um hospital psiquiátrico e apresentou PCR neste local, foi assistida por  profissionais do hospital e por equipe de atendimento pré-hospitalar móvel. Teve RCE, foi encaminhada para um hospital onde foi submetida a MTT durante 24 horas, com temperatura alvo de 32 a 34ºC. Ela apresentou um bom desfecho neurológico e alta hospitalar. O reconhecimento e a intervenção precoce no tratamento da PCR, além da implementação dos cuidados pós-PCR pode ter contribuído para o desfecho favorável a esta paciente. Assim, verifica-se a importância deste tema para a enfermagem, pois, deve ser abordado durante a formação destes profissionais, para que enfermeiros estejam capacitados e possam gerenciar a assistência integral a um paciente com este agravo. Espera-se que o estudo possa instigar a realização de novas pesquisas,  para que a prática assistencial seja sempre norteada pela cientificidade.