Las plantas tienen un mecanismo inherente para percibir el estrés por sequía y responden a través de una serie de cambios fisiológicos, celulares y moleculares para mantener el equilibrio hídrico fisiológico. Se ha demostrado que el nitrógeno (N) y el fosfato (P) pueden ayudar a mejorar la tolerancia de las plantas a la limitación de agua al aumentar las actividades de la maquinaria fotosintética y las enzimas antioxidantes. El maíz es altamente sensible al estrés por sequía, especialmente en la etapa de plántula. En este estudio, utilizamos cuatro genotipos de maíz (HKI-161, HKI-193-1, HQPM-1 y HQPM-7) y estudiamos el efecto de la aplicación de N y P en la respuesta al estrés por sequía y la recuperación en la etapa de germinación y plántula. Mostramos que la aplicación de N y P no tuvo efecto en la tasa de germinación pero aumentó el crecimiento de las plántulas, el contenido de clorofila, los niveles de malondialdehído, prolina, contenido de antocianinas, parámetros de intercambio gaseoso y enzimas antioxidantes (APX, CAT y GR) durante el estrés por sequía. La variación en el efecto fue visible entre genotipos, pero los cambios observados indican una mayor tolerancia al estrés por sequía en las plántulas de maíz. Durante la recuperación de la sequía, las plántulas de los genotipos HKI-161 y HKI-193-1 que no recibieron tratamiento de N y/o P o que fueron pretratados solo con P mostraron una transición rápida a las etapas de floración. Las plántulas pretratadas con N mostraron una transición comparativamente más tardía a la floración. Las plántulas de HQPM-1, que recibieron tratamiento de N, pasaron a la etapa de floración mientras que las plántulas de HQPM-7 mostraron solo un crecimiento vegetativo normal bajo todas las condiciones de tratamiento. El análisis molecular identificó 2016 transcripciones que se expresan de manera diferencial en los genotipos tolerantes y susceptibles a la sequía. Alrededor de 947 transcripciones mostraron un cambio >3 veces en la expresión y se expresaron durante el genotipo tolerante al estrés. Se identificaron transcripciones que codifican proteínas en el metabolismo de P y N dentro de las transcripciones reguladas por la sequía. El análisis mostró que las transcripciones relacionadas con el metabolismo de P se expresaron durante el estrés y las fases de recuperación en el genotipo susceptible, mientras que las transcripciones relacionadas con el metabolismo de N se redujeron durante las etapas de estrés por sequía y recuperación en todos los genotipos.