Introdução: Os carcinossarcomas uterinos são neoplasias infrequentes, correspondendo a apenas 3-9% de todas as neoplasias ginecológicas, representam 48% de todos os sarcomas, e possuem incidência de 8,2 por 1 milhão mullheres/ano. As principais manifestações clínicas são o sangramento vaginal anormal em idade pós-menopausa e dor abdominal. Caracterizam-se morfologicamente por elementos epiteliais e estromais. Podem eventualmente invadir estruturas adjacentes, inclusive a bexiga urinária. Relato do caso: Apresentamos um caso de carcinossarcoma uterino com invasão de bexiga mimetizando mullerianose com transformação maligna. A paciente do sexo feminino de 69 anos apresentava hematuria macroscópica como queixa única. Durante a investigação diagnóstica, após cistoscopia com exame anatomopatológico, foi sugerida a hipótese de mullerianose com transformação benigna. A paciente foi então encaminhada para ressecção cirúrgica da neoplasia. Durante o procedimento cirúrgico, notou-se a existência de uma massa tumoral uterina que invadia a bexiga urinária, e, após análise anatomopatológica, mostrou tratar-se de um carcinossarcoma uterino com invasão vesical. Conclusão: Manifestações incomuns em doenças com grande potencial de malignidade, além de retardar o processo diagnóstico, interferem diretamente no prognóstico do paciente.