El estrés hídrico puede desencadenar respuestas de aclimatación y dañar las plantas. El objetivo de este estudio fue evaluar las respuestas integrativas de la conductancia hidráulica del algodón, la fotosíntesis foliar y el metabolismo del carbono a la sequía a corto plazo y la posterior rehidratación. Se realizó un experimento en macetas controladas por agua en 2020, con la sequía del suelo continuando durante un día (D1), dos días (D2) y tres días (D3) después de alcanzar el 40% +/- 5% de la capacidad de retención de agua del suelo en la etapa de floración del algodón, y luego el suelo fue rehidratado hasta la capacidad de retención de agua del suelo. Investigamos cómo la conductancia hidráulica del tallo, el intercambio gaseoso y los rasgos bioquímicos del algodón fueron afectados por el estrés hídrico impuesto y la posterior rehidratación. Las características hidráulicas del algodón en los tratamientos D2 y D3 evolucionaron con daño, cierre completo de la conductancia estomática y deterioro completo de la fotosíntesis, además de cambios flotantes severos en el metabolismo del carbono afectado por la sequía. Las características funcionales de las hojas después de la rehidratación no pudieron recuperarse completamente a los niveles de riego completo, y el grado de recuperación estuvo fuertemente vinculado a la duración. En consecuencia, se considera deseable mantener la actividad fisiológica normal durante el período reproductivo del algodón, y el episodio de sequía puede ser sostenido durante 1 día en una perspectiva a largo plazo cuando el contenido de agua del suelo se agota al 40% +/- 5% de la capacidad de retención de agua del suelo. Estos resultados pueden proporcionar ideas profundas para comprender mejor las respuestas hidráulicas y fisiológicas del algodón a episodios de sequía y rehidratación, y pueden ayudar al algodón afectado por la sequía a hacer frente al cambio climático futuro.