La contaminación del agua causada por contaminantes emergentes como compuestos farmacéuticos es un problema creciente a nivel mundial. En este trabajo reportado, se utilizó directamente óxido de grafeno (GO) para eliminar un medicamento antihistamínico, la cetirizina. El GO se preparó a partir de grafito utilizando un método modificado de Hummer y se caracterizó mediante espectroscopía UV-vis, espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR), analizador termogravimétrico (TGA), microscopio electrónico de barrido de campo (FE-SEM), microscopio electrónico de transmisión (TEM), difracción de rayos X (XRD), etc. Se demostró que el GO es un adsorbente altamente eficiente para eliminar la cetirizina de una solución acuosa. La adsorción de cetirizina en GO a varios niveles de pH mostró que en un pH ácido la adsorción es más rápida y se logra la eliminación completa de la cetirizina en 10 minutos, seguido por un pH neutro, que mostró una cinética relativamente más lenta pero una eliminación completa de la cetirizina. Sin embargo, en un pH básico, el GO no pudo eliminar completamente la cetirizina después de 24 horas. A un pH neutro, el GO mostró una adsorción máxima de 81.30 mg g de cetirizina. Los resultados de la isoterma de adsorción mostraron una buena concordancia con la isoterma de Langmuir. El análisis del área superficial BET mostró la presencia de mesoporosidad en el GO. Además, el análisis BET reveló que se seguía una curva de isoterma tipo IV. También se discute un mecanismo plausible en el artículo. El experimento de reciclabilidad demuestra una eficiencia de adsorción del 85% después de cuatro ciclos. El estudio termodinámico revela que la adsorción es menos favorable termodinámicamente a temperaturas más altas. Por lo tanto, el estudio actual demuestra con éxito el uso de GO como un adsorbente eficiente en la eliminación de cetirizina. También estudia los diversos factores e interacciones que afectan la adsorción. Así, este estudio arroja luz sobre las características de adsorción de la cetirizina en el óxido de grafeno.