La vitamina E, un potente antioxidante, es un micronutriente necesario y complejo para las vacas. Durante el período de transición, la deficiencia de vitamina E (DVE) se encuentra entre los déficits de micronutrientes más prevalentes en las vacas lecheras. Puede resultar en estrés oxidativo y mal funcionamiento inmunológico, y aumenta el riesgo de trastornos periparto. En la actualidad, los datos detallados sobre los metabolitos sanguíneos en vacas con DVE son limitados. En consecuencia, el propósito de esta investigación fue examinar las alteraciones en el perfil metabólico sérico de las vacas con DVE a lo largo del período posparto temprano. Utilizando resonancia magnética nuclear de hidrógeno (RMN de H), se analizaron las alteraciones en las actividades metabólicas séricas de las vacas con DVE. En total, 28 vacas multíparas fueron asignadas según las concentraciones de alfa-tocoferol (alfa-Toc) en suero a grupos normales (alfa-Toc >= 4 g/mL, n = 14) y DVE (alfa-Toc < 3 g/mL, n = 14) a los 21 días posparto, y se recogieron muestras de sangre para análisis bioquímicos y de RMN de H. Se utilizó una prueba t para muestras independientes, así como estadísticas multivariantes, para evaluar los hallazgos. En comparación con las vacas normales, las vacas con DVE mostraron puntuaciones de condición corporal, producción de leche y consumo de materia seca significativamente peores (p < 0.05). Se encontraron niveles significativamente más altos de ácidos grasos no esterificados en suero, aspartato aminotransferasa, lipoproteína de baja densidad y malondialdehído en las vacas afectadas por DVE, así como menores concentraciones de albúmina sérica, lipoproteína de alta densidad y capacidad antioxidante total en comparación con las vacas normales (p < 0.01), mientras que las concentraciones de otras vitaminas y minerales no mostraron distinción entre los grupos (p > 0.05). Además, se identificaron 24 metabolitos séricos regulados al alza bajo condiciones de DVE. El análisis de la vía metabolómica de estos metabolitos demostró que una respuesta metabólica global a la DVE en vacas se representó por cambios en 11 vías metabólicas, que comprenden el metabolismo de energía, carbohidratos y aminoácidos. A partir de estos resultados, concluimos que las vacas con DVE eran más propensas a experimentar un balance energético negativo caracterizado por alteraciones de procesos metabólicos sistémicos comunes y desarrollar estrés oxidativo, inflamación y, en última instancia, daño hepático. Este estudio proporciona la primera evidencia de cambios metabólicos en vacas con DVE.