Trata-se de um relato de experiência acerca da implantação da Sistematização da Assistência de Enfermagem (SAE) no setor de radioterapia, de um hospital filantrópico, que é referência no tratamento do câncer no estado do Piauí. O início desse processo se deu em decorrência da necessidade de prestar ao cliente uma assistência sistematizada, documentada e registrada, visando sanar as principais queixas e dúvidas dos mesmos com relação às reações decorrentes do tratamento de radioterapia. Diante do exposto, surgiu a necessidade de implantar a SAE e expor a experiência, as dificuldades e os resultados vivenciados neste processo. Foram seguidas as etapas do processo de enfermagem. Inicialmente foi elaborado o Histórico de enfermagem da radioterapia, que contempla informações relevantes que direciona o cuidado que deve prestado ao cliente de acordo com as necessidades especificas como condições de locomoção, cuidados com a pele, fator emocional, social, tratamento concomitante, como a quimioterapia. Foram elaboradas cartilhas especificas para cada região do corpo em tratamento e cartilhas de orientação para traqueostomia e alimentação por sonda. Foi notória a melhoria na qualidade do tratamento, a satisfação do cliente que estava sob nosso cuidado e na comunicação com troca de ideias entre os membros da equipe interdisciplinar. Conclui-se que o cuidado prestado ao paciente não deve estar limitada apenas ao período de tratamento, mas estender-se após a alta, visto que este é um período crítico para sua sobrevivência após o câncer, pois ainda convive com as reações tardias do tratamento, sua saúde ainda está abalada, enfrentam as dificuldades de relacionamento com família, amigos, parceiros e sofrem com o medo da doença voltar. Sugere-se a elaboração de sistemas de controle pela equipe interdisciplinar para o acompanhamento e controle destes pacientes após a alta.