La metamorfosis es un proceso cautivador de cambio durante el cual la morfología de la larva se reconfigura completamente para enfrentar los nuevos desafíos de la vida adulta. En el caso de los peces, este proceso iniciado en el cerebro ha sido tradicionalmente considerado un punto crítico de crianza y, a pesar del trabajo molecular pionero realizado en otros peces planos, la base molecular subyacente sigue estando relativamente poco caracterizada. Se analizaron los transcriptomas del cerebro del rodaballo en tres etapas de desarrollo (pre-metamórfica, clímax de la metamorfosis y post-metamórfica) para estudiar la dinámica de expresión génica a lo largo del proceso metamórfico. Un total de 1570 genes se expresaron de manera diferencial en las tres etapas de desarrollo y encontramos un patrón específico de expresión génica en cada etapa. Inesperadamente, en la etapa de clímax de la metamorfosis, encontramos genes altamente expresados relacionados con la respuesta inmune, mientras que el análisis de enriquecimiento de vías biológicas en las etapas pre-metamórfica y post-metamórfica estuvo relacionado con la diferenciación celular y la actividad de transporte de oxígeno, respectivamente. Además, nuestros resultados confirman la importancia de la hormona estimulante de la tiroides, aumentando su expresión durante la metamorfosis. Basándonos en nuestros hallazgos, asumimos que la activación del sistema inmunológico durante la etapa de clímax de la metamorfosis podría estar relacionada con procesos de inflamación de tejidos larvales, reabsorción y reemplazo, como ocurre en otros vertebrados.