Introdução: A osteorradionecrose acomete de 1% a 6% dos pacientes submetidos à radioterapia e é considerada a complicação oral mais grave advinda dessa modalidade terapêutica. Relato do caso: Trata-se de um homem, 65 anos, com diagnóstico de carcinoma de células escamosas em assoalho bucal esquerdo, tratado com cirurgia e radioterapia adjuvante. Na avaliação odontológica inicial, não foram observadas alterações clínicas ou radiográficas. Duas semanas após o término da radioterapia, o paciente relatou ter acordado com dor intensa em mandíbula, sem relato de trauma ou queda. A radiografia panorâmica evidenciou fratura no corpo mandibular esquerdo, sugerindo fratura idiopática durante o sono. Após dez dias, houve exposição óssea intraoral do coto distal e preconizou-se tratamento conservador com analgesia, osteotomia superficial sob anestesia local e antibioticoterapia profilática. O paciente evoluiu com secreção purulenta, fístula extraoral e eliminação de sequestro ósseo, após cinco meses, confirmando o diagnóstico de osteorradionecrose. Diante desse quadro, após 11 meses do diagnóstico da fratura, optou-se pela intervenção cirúrgica de mandibulectomia redutora de coto distal. Depois de sete meses de acompanhamento pós-cirúrgico, o paciente encontra-se sem evidências clínicas e radiográficas de osteorradionecrose. Conclusão: O tratamento da osteorradionecrose é considerado desafiador para os dentistas que lidam com essa sequela da radioterapia. Portanto, destaca-se a importância da capacitação do dentista para atuar em todas as etapas do tratamento oncológico.