Este estudo teve como objetivo relatar a utilização bem-sucedida da microcirurgia endodôntica para tratar um extenso cisto radicular de uma paciente de 34 anos. A paciente procurou atendimento especializado devido a episódios recorrentes de fístula na região anterior superior, associados ao dente 21, que havia passado por tratamento endodôntico um ano antes. A paciente havia iniciado o retratamento do dente há cerca de 5 dias. Com base nas avaliações clínicas, radiográfica e tomográfica foi diagnosticada uma periodontite apical assintomática. Inicialmente, a paciente optou pela continuação do retratamento endodôntico. Contudo, mesmo após várias consultas para a troca de medicação, não foi possível controlar o exsudato intracanal. Diante disso, a cirurgia parendodôntica foi recomendada como complemento ao retratamento. A microcirurgia foi conduzida com o auxílio de um microscópio operatório, insertos ultrassônicos e cimento retrobturador biocerâmico. Além disso, realizou-se a regeneração óssea com enxerto ósseo e aplicação de membrana de colágeno. Após 90 dias do procedimento cirúrgico, a avaliação revelou excelente cicatrização. O exame histopatológico confirmou o diagnóstico de cisto radicular. Um exame de tomografia feito durante o acompanhamento de 18 meses mostrou evidências do remodelamento ósseo na região tratada. Clinicamente, a paciente não apresentava sinais de alterações ou sintomas. Quando devidamente indicada, a microcirurgia endodôntica representa uma valiosa alternativa no tratamento de dentes com lesões periapicais persistentes.