La linfomatosis intravascular cerebral es un tipo de Linfoma no Hodgkin generalmente de células B, de presentación infrecuente, curso clínico progresivo y fatal. El daño vascular es producto de oclusión de vasos de pequeño calibre por infiltración tumoral, con resultado de múltiples infartos. Las manifestaciones neurológicas suelen ser la forma de presentación clínica inicial, caracterizadas por un amplio espectro que incluye encefalopatía subaguda, deterioro cognitivo, delirio, afasia, hemiparesia, trastornos visuales, paraplejia, parestesias y compromiso de pares craneanos. Los estudios de RNM evidencian alteraciones indistinguibles de las vasculitis del SNC. La linfomatosis intravascular debe considerarse en el diagnóstico diferencial de las demencias rápidamente progresivas y en los cuadros de multi infarto cerebral de pequeño vaso de etiología inusual y recurrente. Se presenta el caso de un paciente con demencia rápidamente progresiva, con manifestaciones neurológicas de deterioro cognitivo y enfermedad sistémica. El compromiso del SNC se expresó como encefalopatía subaguda con confusión, agitación, y crisis convulsivas, trastornos motores con reflejo cutáneo plantar extensor bilateral y compromiso cerebeloso, de curso clínico sintomático progresivo, con baja de peso y fiebre fluctuante. El paciente fue sometido a tratamiento con metilprednisolona a pesar del cual falleció. El estudio necrópsico demostró alteraciones por Linfoma no Hodgkin difuso de células B, variante intra vascular, con compromiso del cerebro, cerebelo, glándulas suprarrenales, páncreas, miocardio, tiroides, pulmón riñón e hígado.