El melón (L.) es un cultivo hortícola valioso de la familia Cucurbitaceae. El mildiu (DM), causado por, es un inhibidor significativo de la producción y calidad del melón. El brassinolida (BR) es un nuevo tipo de fitohormona ampliamente utilizada en el cultivo por su amplio espectro de actividad que mejora los mecanismos de resistencia y defensa. En este estudio, aplicamos varios tratamientos exógenos (0.5, 1.0 y 2.0 mg·L) de BR en cuatro períodos de tiempo distintos (6 h, 12 h, 24 h y 48 h) y exploramos el impacto de BR en los índices fisiológicos y la regulación genética de las hojas de plántulas de melón infectadas por el estrés inducido por el mildiu. Se observó principalmente que una concentración de 2.0 mg·L de BR promovió efectivamente la actividad fotosintética mejorada de las hojas de las plántulas, y el análisis de reacción en cadena de la polimerasa cuantitativa en tiempo real (qRT-PCR) mostró una expresión regulada al alza de los genes reguladores predichos del fotosistema II (PSII), indicando así la estabilidad del centro de reacción del PSII. Además, 2.0 mg·L de BR resultó en más pigmentos fotosintéticos (casi tres veces más que los contenidos de clorofila (264.52%)) en comparación con el control y otros grupos de tratamiento y también reguló al alza la tendencia de expresión de los genes clave de enzimas predichas involucradas en la biosíntesis de clorofila. Mientras tanto, los contenidos máximos de azúcares solubles y almidón (186.95% y 164.28%) también se mantuvieron, lo que fue desencadenado por la expresión regulada al alza de los genes predichos, manteniendo así el ajuste osmótico y la eficiencia en la eliminación de especies reactivas de oxígeno. En general, la aplicación exógena de 2.0 mg·L de BR mostró actividades antioxidantes mantenidas, estabilidad de la membrana plastidial y contenido de malondialdehído (MDA). Los valores de los parámetros de fluorescencia de clorofila de F0 (42.23%) y Fv/Fm (36.67%) también se notaron más altos; sin embargo, se observaron niveles casi tres veces más altos de NPQ (375.86%) y Y (NPQ) (287.10%) a las 48 h de tratamiento en comparación con todos los demás tratamientos del grupo. También se observó un aumento en la actividad de Rubisco (62.89%), lo que sugiere un papel significativo en la fijación y asimilación de carbono elevadas y la expresión regulada al alza de genes reguladores vinculados con la actividad de Rubisco y el proceso de reacción del PSII. En resumen, dedujimos que la aplicación de 2.0 mg·L de BR tiene un efecto potenciador en la modulación genética de los índices fisiológicos de las plantas de melón contra el estrés de la enfermedad del mildiu.