Objetivo: descrever um caso de um paciente de 43 anos com polidipsia psicogênica, admitido em pronto-socorro com quadro de hiponatremia hipotônica hipovolêmica, tendo evoluído posteriormente com síndrome da desmielinização osmótica. Relato de caso: paciente, 43 anos, desenvolveu polidipsia psicogênica, evoluindo com hiponatremia hipotônica hipovolêmica. Admitido em pronto-socorro, após traumatismo craniano, apresentando adinamia, sonolência, náuseas e sinais de desidratação. Foi realizada correção da hiponatremia com solução de sódio endovenosa. Dois dias após internação, apresentou importante rebaixamento do nível de consciência, necessitando de transferência para UTI. Ressonância magnética do encéfalo realizada 2 meses após a admissão no pronto-socorro evidenciou sinais de mielinólise pontina. Discussão: a síndrome de desmielinização pontina é uma condição neurológica que afeta tanto a ponte quanto áreas extra pontinas e está relacionada à rápida correção de hiponatremia crônica. Merecem destaques etilistas, transplantados hepáticos, grandes queimados e desnutridos. A apresentação clínica está relacionada ao local das lesões no sistema nervoso central. O diagnóstico é feito por meio de ressonância magnética. Conclusão: o conhecimentoa respeito da síndrome de desmielinização osmótica é importante para prevenir novos casos, tendo em vista que os pacientes podem ficar totalmente dependentes de cuidados ou até mesmo morrer devido as lesões em sistema nervoso central.