O vírus Epstein-Barr (EBV), do gênero Herpes vírus, é conhecido como causa da mononucleose infecciosa e também pode levar a complicações neurológicas, como meningites, encefalites, mielites e Síndrome de Guillain Barré. Apresentamos um caso de infecção pelo EBV associada à ADEM em paciente adulta. Paciente sexo feminino, 31 anos, previamente hígida, admitida em unidade hospitalar especializada em infectologia de Goiânia/Goiás com 10 dias de perda abrupta de força muscular e parestesias nos 4 membros, febre diária e mialgia. Paciente apresentava à admissão normorreflexia global, força grau 2 em membros superiores e inferiores bilateralmente e sem queixas visuais. Quadro antecedido por episódio de 8 dias de diarreia e dor abdominal. Punção liquórica da admissão com 229 leucócitos, sendo 99% linfócitos, 217 proteínas (15-45 mg/dl) e glicose 50 (40-70 mg/dl). Paciente não respondeu aos tratamentos antimicrobianos iniciais, e manteve piora progressiva dos sintomas, febre diária, rebaixamento do nível de consciência e aparecimento de hiperreflexia global, paralisia de nervo oculomotor e abducente, turvação visual, diplopia e edema de papila bilateral à fundoscopia após 10 dias de internação. Ressonância magnética (RM) de crânio e coluna vertebral com sinais sugestivos de meningomielorradiculite acometendo toda a extensão do neuroeixo. O painel viral do líquor detectou a presença do EBV. A sorologia em sangue periférico realizada por quimioluminescência apresentou Imunoglobulina G presente e Imunoglobulina M com resultado indeterminado. Levantada a hipótese diagnóstica de ADEM e iniciada pulsoterapia com corticosteroides por 5 dias. Já no segundo dia de tratamento paciente apresentou melhora dos sintomas, manteve-se afebril e com resolução progressiva de paralisias de nervos cranianos. Recebeu alta com resolução completa dos sintomas visuais, sem dor e melhora progressiva da força em membros superiores e inferiores. RMs realizadas após 1 mês do tratamento evidenciaram melhora das lesões iniciais. O caso mostra o desafio diagnóstico de apresentações atípicas de infecções pelo EBV e da ADEM, cujo diagnóstico em tempo apropriado é crucial para sobrevida e resposta terapêutica adequada.