Introdução: A realização do processo de enfermagem (PE) embasado em uma Teoria de Enfermagem é um desafio ainda a ser superado no cotidiano do enfermeiro atuante no pós-operatório imediato. Assim, estudos de caso clínico da prática diária do Centro Cirúrgico (CC) se faz necessário para promover o ensino da prática assistencial do PE. Objetivo: Relatar a experiência de uma aluna de mestrado na elaboração de um caso clínico utilizando o PE, guiado pela Teoria das Necessidades Humanas Básicas (NHB) de Wanda Horta e adoção da Taxonomia da Associação Norte Americana de Diagnóstico de Enfermagem (NANDA). Metodologia: Trata-se do relato da experiência na elaboração de um caso clínico através de quatro etapas: 1- Identificação de um caso clínico da prática do profissional; 2 - Identificação dos indicadores clínicos de enfermagem e das etapas do processo de enfermagem; - 3 - Busca por artigos científicos; 4 - Discussão dos dados junto à equipe de enfermeiros do CC. Resultados: Foi escolhido um caso clínico cirúrgico de um paciente de 71 anos, pós-operatório imediato de penectomia parcial em oncologia, onde o histórico de enfermagem e o exame físico foram organizados conforme as necessidades humanas básicas afetadas. Os indicadores clínicos de maior destaque estão relacionados às necessidades de nível psicobiológico (dor aguda, sangramento na região operada, neoplasia de pênis) e psicossocial (Expressa angústia sobre sua masculinidade, com voz trêmula). Os diagnósticos de enfermagem foram: dor aguda (00132), integridade da pele prejudicada (00046) e ansiedade (00146). Os respectivos resultados de enfermagem foram: controle da dor (1605), cicatrização de feridas: primeira intenção (1102) e autocontrole da ansiedade (1402). Algumas das intervenções de enfermagem propostas foram: administração de analgésicos (2210), controle da dor (1400), cuidados com local de incisão (3440), melhora do enfrentamento (5230). Após a realização do PE, dois artigos científicos relacionados ao caso clínico foram utilizados para dar robustez ao pensamento clínico do enfermeiro. Após, ocorreu a discussão dos enfermeiros cirúrgicos sobre os dados levantados e a análise realizada. Conclusão: Este estudo de caso clínico cirúrgico em penectomia oncológica é pertinente para que os estudantes e enfermeiros reflitam sobre a aplicabilidade da Teoria das NHB utilizando a taxonomia NANDA no processo de enfermagem em pacientes clínico-cirúrgico no pós-operatório imediato de penectomia oncológica.