El osteosarcoma es una neoplasia maligna poco frecuente que se presenta principalmente en la población pediátrica. Frecuentemente su presentación clínica y diagnóstico se da de manera incidental, ya que carece de una sintomatología específica. El osteosarcoma multicéntrico es una presentación más rara de la enfermedad con una incidencia del 1 al 2 % de todos los osteosarcomas. Se presenta un caso clínico de paciente femenina de 13 años de edad con diagnóstico de osteosarcoma multicéntrico (región diafisiometafisiaria distal de fémur izquierdo y fémur derecho), que recibe tratamiento con quimioterapia neoadyuvante, radioterapia y resección quirúrgica de foco tumoral primario. La paciente recibe quimioterapia neoadyuvante, radioterapia para focos tumorales pulmonares y resección quirúrgica de foco tumoral primario con 100 % de necrosis tumoral y disminución de número, tamaño y actividad tumoral pulmonar. Por lo anterior, se concluye que es fundamental la sospecha clínica inicial de focos múltiples al diagnosticar osteosarcoma como estrategia para mejorar el enfoque del paciente, el cual puede mejorar considerablemente la sobrevida con las nuevas estrategias de diagnóstico y tratamiento, llevando a considerarse una patología curable.