El convolvulus acuático (Forssk.) es un vegetal de hoja de rápido crecimiento valorado por sus propiedades nutricionales y antioxidantes; sin embargo, la fisiología subóptima de las semillas puede obstaculizar su germinación y crecimiento temprano. El tratamiento con plasma no térmico (NTP) es un método ecológico de pretratamiento de semillas que mejora el rendimiento de las semillas y la calidad de los cultivos sin el uso de insumos químicos. Este estudio evaluó los efectos de la exposición al NTP (0, 5, 10 y 20 min) utilizando un plasma de descarga de barrera dieléctrica (DBD) con un flujo de gas de aire de 1.5 lpm sobre la germinación, el crecimiento de plántulas, el contenido de pigmentos y proteínas, la asimilación de nitrógeno y la capacidad antioxidante del convolvulus acuático. El tratamiento con plasma de las semillas aumentó la germinación de manera dependiente del tiempo. La hidrofobicidad de la superficie mejoró con el aumento del tiempo de tratamiento. Las plántulas cultivadas a partir de semillas tratadas durante 10 minutos mostraron brotes más largos (+10.1%) y raíces (+17.8%). El contenido de nitrato en los brotes aumentó en un 66.3%. A los 10 minutos, los fenoles totales y los flavonoides aumentaron en un 26.5% y un 37.2%, respectivamente, con un aumento concomitante en la actividad antioxidante, medida por los ensayos DPPH, ABTS y FRAP. Estos hallazgos demuestran que un tratamiento de 10 minutos con NTP de las semillas mejora la germinación, el crecimiento, la asimilación de nutrientes, la acumulación de fitoquímicos y la actividad antioxidante en las plántulas de convolvulus acuático, destacando su potencial como una tecnología de pretratamiento de semillas sostenible y libre de químicos con un considerable potencial para mejorar la productividad y la calidad nutricional de los microgreens en la agricultura moderna.