Este artículo analiza un modelo matemático para investigar las complejas interacciones entre las células tumorales, las células inmunitarias (células asesinas naturales (NK) y linfocitos T citotóxicos CD8+) y la quimioterapia. Los objetivos principales son analizar las interacciones tumor-inmunidad sin y bajo tratamiento, identificar umbrales críticos para la erradicación del tumor y evaluar cómo los parámetros de la quimioterapia influyen en los resultados terapéuticos. El modelo integra las células NK y los linfocitos T como células efectoras, combinando sus dinámicas linealmente para mayor simplicidad. El crecimiento del tumor sigue una función logística, mientras que las interacciones inmunitarias-tumor se modelan utilizando una función de Hill para la muerte celular fraccional. Se emplea un análisis de estabilidad y bifurcación para identificar equilibrios (libre de tumor, alto tumor y un nuevo estado estable intermedio), regímenes de bistabilidad y umbrales críticos de parámetros. Las simulaciones numéricas utilizan valores de parámetros validados experimentalmente en la literatura. Este análisis matemático proporciona un marco para evaluar la eficacia de la quimioterapia examinando la interacción dinámica entre la biología del tumor y los parámetros del tratamiento. Nuestros hallazgos revelan que los resultados del tratamiento son sensibles al equilibrio entre los parámetros biológicos del sistema inmunitario y los factores específicos de la quimioterapia. El modelo destaca escenarios donde la quimioterapia puede fracasar debido a la bistabilidad e identifica umbrales críticos para la erradicación exitosa del tumor. Estas percepciones pueden guiar la toma de decisiones clínicas en estrategias de dosificación y sugerir terapias combinadas como sinergias inmunoterapia-quimioterapia para desplazar el sistema hacia equilibrios favorables.