Introdução: A cefaleia é uma das queixas físicas mais comuns entre todos os seres humanos, podendo ser um sintoma de doenças endócrinas, hematológicas, gastrointestinais, cardiovasculares ou psiquiátricas. As causas de cefaleia são múltiplas e predominam aquelas decorrentes de alterações funcionais do sistema nervoso central. As cefaleias podem variar conforme a intensidade e a frequência, podendo ser extremamente incapacitantes. A aplicação da sistematização da assistência de enfermagem é de suma importância para os cuidados com o paciente com quadro clínico de cefaleia, proporcionando a melhoria significativa da qualidade da assistência humanizada prestada ao paciente. Objetivo: Identificar os diagnósticos e intervenções de enfermagem ao paciente acometido de cefaleia. Metodologia: Trata-se de um relato de experiência descritivo, de natureza qualitativa aplicado ao paciente acometido de cefaleia crônica internado na clínica médica do Hospital Regional de Floriano-PI. Foram utilizadas as etapas do processo de enfermagem para identificação dos diagnósticos de enfermagem proposto pela taxonomia da NANDA-I. A coleta de dados foi realizada em Abril de 2013 através de formulário semi estruturado. Resultados: Diagnóstico de enfermagem: Dor aguda relacionada a agentes lesivos e físicos, caracterizado por evidência observada de dor e expressão facial, aparência abatida e relato verbal de dor; hipertermia relacionado doença, caracterizado por pele quente ao toque e taquipneia. Planejamento de enfermagem: O cliente deverá apresentar melhora da cefaleia em 24 horas; O cliente deverá apresentar melhora da hipertermia e taquipneia. Prescrição de enfermagem: Administrar analgésico e antitérmico de acordo com a prescrição médica, realizar hidratação por via oral e endovenosa, orientar o paciente a permanecer em ambiente ventilado, sem uso de muitas roupas. Aferir temperatura axilar de 3 em 3 horas. Conclusão: Constatou-se que a Sistematização da Assistência de Enfermagem é um método dinâmico de prestar cuidados de forma organizada, visando solucionar uma dada situação e promover o cuidado humanizado com a finalidade de produzir resultados positivos para a saúde dos pacientes que cuidamos, proporcionando melhoria da qualidade da assistência de enfermagem.