A síndrome da artéria mesentérica superior é uma condição incomum de obstrução duodenal secundária à compressão extrínseca pela artéria mesentérica superior. Este estudo tem por objetivo apresentar um caso de síndrome da artéria mesentérica superior após cirurgia plástica. Paciente do sexo feminino, 43 anos, deu entrada na emergência apresentando dor abdominal, náuseas, vômitos e distensão abdominal após cirurgia de lipoaspiração e implante de prótese mamária. Uma tomografia computadorizada de abdome revelou distensão da câmara gástrica e duodeno proximal, com compressão abrupta desta porção pela passagem da artéria mesentérica superior, levando a um clampeamento aorto-mesentérico. O diagnóstico de síndrome da artéria mesentérica superior foi confirmado e indicado o tratamento cirúrgico. A paciente foi submetida à cirurgia e anastomose duodenojejunal. O curso pós-operatório ocorreu sem anormalidades e a paciente recebeu alta hospitalar sem complicações. Diante de pacientes com estas características, a síndrome da artéria mesentérica superior deve ser suspeitada. O tratamento cirúrgico deve ser indicado e os resultados são satisfatórios.