El arroz es sensible a altas temperaturas en la etapa de plántula. En el presente estudio, se realizó un análisis combinado del transcriptoma y metaboloma en un acceso resistente al calor, DY80, del arroz silvestre de Dongxiang y una variedad sensible al calor, R974, bajo estrés térmico en la etapa de plántula. Los resultados de los análisis de transcriptoma y metaboloma se verificaron mediante qRT-PCR y análisis de cromatografía líquida de ultra rendimiento-espectrometría de masas en tándem (UPLC-MS/MS). Encontramos que había 1817 y 561 genes expresados diferencialmente (DEGs) únicos en DY80 y R974 bajo estrés térmico, respectivamente. Los genes de élite para el estrés térmico involucrados en el arroz silvestre de Dongxiang pueden incluir genes regulados al alza en la vía de unión de proteínas no plegadas; genes regulados a la baja en las vías del proceso biosintético de clorofila, y metabolismo de cisteína y metionina; y fotosistema I, fotosistema II, y genes inalterados en las vías del componente anclado de la membrana plasmática, biogénesis de la pared celular y proteínas de antena de fotosíntesis. Además, se identificaron un total de 301 y 28 metabolitos como únicos en DY80 y R974 después del tratamiento térmico, respectivamente. Análisis adicionales mostraron que el ácido málico, el ácido esteárico y la L-treonina podrían ser metabolitos causales, contribuyendo a una fuerte resistencia al calor en el arroz silvestre de Dongxiang. Estos hallazgos proporcionan nuevas perspectivas sobre los mecanismos de resistencia al calor en el arroz.