El cambio climático ha intensificado el derretimiento de glaciares y permafrost en regiones frías de gran altitud, lo que ha llevado a eventos hidrológicos extremos más frecuentes. Esto ha causado variaciones significativas en la distribución espaciotemporal del escorrentía de agua de deshielo de la criosfera de cabecera, lo que representa un gran desafío para la seguridad hídrica regional. En este estudio, se configuró el modelo hidrológico HBV y se impulsó con los resultados de los modelos climáticos globales CMIP6 para investigar las variaciones temporales a múltiples escalas del escorrentía bajo diferentes escenarios de cambio climático en la cuenca del río Tuotuo (TRB) dentro de la región de origen del río Yangtsé (SRYR). Los resultados sugieren que la TRB experimentará un calentamiento y humedecimiento significativos en el futuro, con un aumento de las precipitaciones que ocurrirá principalmente de mayo a octubre y un notable aumento de la temperatura anual. Tanto las tendencias de temperatura como las de precipitación se intensifican bajo escenarios climáticos más extremos. Bajo todos los escenarios climáticos, el escorrentía anual generalmente muestra una tendencia ascendente, excepto bajo el escenario SSP1-2.6, donde se proyecta un ligero descenso en el escorrentía total para finales del siglo XXI (2061-2090). El aumento del escorrentía total se concentra principalmente entre mayo y octubre, impulsado por un aumento de las contribuciones de lluvia y agua de deshielo, mientras que el escorrentía de deshielo también muestra un aumento, pero representa un porcentaje menor del escorrentía total y tiene un impacto menor en el escorrentía total. La precipitación es el principal motor de los cambios en la profundidad del escorrentía anual, con efectos de temperatura que varían según el escenario y el período. Bajo altas emisiones, el calentamiento intensificado y el derretimiento de glaciares amplifican el escorrentía, mientras que las bajas emisiones muestran un calentamiento estable con la precipitación dominando los cambios en el escorrentía.