La lesión por frío puede limitar la productividad del tomate (L.), especialmente en invernaderos durante el invierno. Aquí exploramos el efecto de la aplicación previa de ácido clorogénico (CGA) para mitigar el impacto del frío en el tomate. Se compararon plantas en flor sometidas a frío (15 grados C/5 grados C, día/noche) o a un pretratamiento con CGA seguido de frío durante 6 días y luego un período de recuperación de control de dos días, con plantas mantenidas en condiciones de control (25 grados C/18 grados C, día/noche). El frío afectó significativamente la expresión de la proteína apoproteína de clorofila CP43 del PSII, la subunidad 5 de la NAD(P)H-quinona oxidoreductasa y la subunidad beta de la ATP sintasa CF1, redujo el Fv/Fm de las hojas y aumentó los niveles de malondialdehído (MDA), sugiriendo un estrés oxidativo elevado. Estos aspectos se correlacionaron con una reducción de la biomasa de los brotes. Todos estos aspectos fueron mitigados por el pretratamiento con CGA. El co-análisis transcriptómico y metabolómico indicó que el CGA también suprimió la vía del shikimato, la biosíntesis de fenilpropanoides y la acumulación de fenilalanina, pero mejoró la síntesis de ácido cinámico y acetato de indol. Por lo tanto, el CGA previo al frío protegió a la planta de tomate de la lesión por frío al mantener la utilización de energía lumínica y reprogramar el metabolismo secundario. Este estudio describe el mecanismo a través del cual el pretratamiento con CGA puede utilizarse para mantener la productividad del tomate en condiciones de frío.