Los arándanos (L.) se cultivan en todo el mundo y son una de las mejores fuentes dietéticas de compuestos bioactivos con efectos beneficiosos para la salud. Este estudio tuvo como objetivo investigar los componentes del arándano peruano utilizando cromatografía líquida de alta resolución acoplada a ionización por electrospray y espectrometría de masas con tiempo de vuelo en cuadrupolo (HPLC-ESI-QTOF-MS/MS), identificando 11 compuestos. Además, evaluamos in vitro la actividad antioxidante y in vivo el efecto antidepresivo utilizando un modelo de ratas y el efecto protector sobre la peroxidación lipídica (en suero, cerebro, hígado y estómago). También realizamos simulaciones de acoplamiento molecular con proteínas involucradas en el estrés oxidativo y la depresión para los compuestos identificados. La actividad antioxidante se evaluó midiendo los contenidos totales de fenoles y flavonoides, así como utilizando ensayos de 1,1-difenil-2-picrilhidrazina (DPPH), ácido 2,2-azino-bis-(3-etilbenzotiazolina-6-sulfónico) (ABTS) y poder antioxidante reductor férrico (FRAP). Los arándanos peruanos demostraron una mayor actividad antioxidante que las frutas de Chile, Brasil, Estados Unidos, Turquía, Portugal y China. Los resultados mostraron que la administración oral de arándanos peruanos (10 y 20 mg/kg) durante 28 días aumentó significativamente (< 0.001) la natación y redujo la inmovilidad en la prueba de natación forzada (FST). Además, a dosis de 40 y 80 mg/kg, el estrés oxidativo se redujo in vivo (< 0.001) al disminuir la peroxidación lipídica en el cerebro, hígado, estómago y suero. Se realizaron predicciones de acoplamiento molecular y de absorción, distribución, metabolismo, excreción y toxicidad (ADMET). En los estudios de acoplamiento molecular, la quercitrina y el ácido 3,5-di-O-cafeoilquínico mostraron los mejores puntajes de acoplamiento para la oxidasa de nicotinamida adenina dinucleótido fosfato (NADPH), la superóxido dismutasa y la xantina oxidasa; mientras que el éster metílico de ácido 3,5-dicaffeoilquínico y el ácido cafeoilcumaroylquínico tuvieron los mejores puntajes de acoplamiento para la monoamina oxidasa y el receptor de serotonina 5-HT. En resumen, nuestros resultados sugieren que los efectos antidepresivos y protectores contra la peroxidación lipídica podrían estar relacionados con la actividad antioxidante del L. peruano.