Introducción. La embolia grasa es la obstrucción de los vasos sanguíneos de pequeño calibre por lípidos producidos durante la degradación tisular. Se presenta en individuos con fracturas de huesos largos, y es asintomático en más del 90 % de los casos. El síndrome de embolia grasa corresponde a un proceso grave poco frecuente en la práctica clínica, caracterizado por la aparición de petequias, dificultad respiratoria y alteraciones neurológicas. Reporte de caso. Se trata de una mujer adulta joven con trauma cerrado de tórax y fracturas múltiples de huesos largos de las extremidades superiores e inferiores por politraumatismo de alta energía, que fue sometida a reducción bajo anestesia de las fracturas. A las 48 horas, comenzó a presentar dificultad respiratoria, exantema petequial de predominio en la pared anterior del tórax y deterioro neurológico con convulsiones tónico-clónicas focales y bilaterales, que cedieron con un medicamento anticonvulsivo intravenoso. Se le diagnosticó síndrome de embolia grasa debido al antecedente de trauma y a las lesiones evidenciadas en la resonancia magnética. Se le brindó soporte respiratorio y terapia anticoagulante, con lo cual el cuadro clínico mejoró. Discusión. El tejido graso ingresa a la circulación cuando la presión en el lecho del drenaje venoso es superada por la presión en la médula ósea. Los ácidos grasos libres tóxicos causan edema vasogénico y citotóxico, así como hemorragia por destrucción celular. Conclusión. Es importante considerar la presencia de esta complicación en pacientes con múltiples fracturas y brindar un tratamiento oportuno con la intención de disminuir las secuelas asociadas con esta condición.