El 5-fluorouracilo (5-FU) más leucovorina (LV) sigue siendo el tratamiento estándar de quimioterapia adyuvante para el cáncer de colon en etapa temprana, y la opción de primera línea preferida para pacientes con cáncer de colon metastásico en combinación con oxaliplatino en regímenes FOLFOX, o irinotecán en regímenes FOLFIRI. A pesar del éxito del tratamiento hasta cierto punto, se sigue reportando la incidencia de fracaso de la quimioterapia atribuida a la resistencia a la quimioterapia en muchos pacientes. Esta resistencia, que puede definirse como la tolerancia del tumor contra la quimioterapia, ya sea intrínseca o adquirida, es impulsada principalmente por la desregulación de varios componentes en distintas vías. En los últimos años, se ha establecido que la incidencia de resistencia al 5-FU, similar a la resistencia a múltiples fármacos, puede atribuirse a las alteraciones en el transporte de fármacos, la evasión de la apoptosis, cambios en el ciclo celular y la maquinaria de reparación del daño en el ADN, la regulación de la autofagia, la transición de epitelial a mesenquimal, la participación de células madre cancerosas, las interacciones con el microambiente tumoral, las desregulaciones de miARN, las alteraciones epigenéticas, así como los desequilibrios redox. También se han determinado ciertos mecanismos de resistencia que son específicos del 5-FU, que incluyen la sobreexpresión de timidilato sintasa, dihidropirimidina deshidrogenasa, metilenotetrahidrofolato reductasa, y la subexpresión de timidina fosforilasa. De hecho, la modulación exitosa de estos mecanismos ha sido el plan de acción de numerosos estudios que han empleado inhibidores de pequeñas moléculas, moléculas pequeñas de origen vegetal y reguladores de ARN no codificante para revertir efectivamente la resistencia al 5-FU en células de cáncer de colon. Se espera que estos estudios proporcionen conocimientos fundamentales para avanzar en nuestra comprensión antes de desarrollar nuevos fármacos en un futuro cercano que trabajen sinérgicamente con el 5-FU para potenciar sus efectos antitumorales y mejorar la supervivencia general del paciente.