A diverticulite complicada subaguda pode mimetizar neoplasia colorretal, representando um desafio diagnóstico relevante na prática cirúrgica.Relata-se o caso de uma mulher de 69 anos com história de diarreia crônica, perda ponderal superior a 10 kg e dor abdominal difusa, submetida à investigação que evidenciou estenose retossigmoide com aspecto infiltrativo à colonoscopia e espessamento parietal circunferencial com distensão de alças a montante na tomografia computadorizada, levantando forte suspeita de neoplasia colorretal localmente avançada. As biópsias endoscópicas foram inconclusivas, demonstrando apenas tecido de granulação, e o CEA encontrava-se dentro da normalidade. Diante da incerteza diagnóstica, optou-se por abordagem cirúrgica com princípios oncológicos, sendo realizada retossigmoidectomia a Hartmann. O exame anatomopatológico da peça cirúrgica revelou diverticulite aguda associada à doença diverticular dos cólons, sem evidência de malignidade. A paciente evoluiu satisfatoriamente no pós-operatório, recebendo alta hospitalar no oitavo dia. O caso evidencia as limitações dos métodos diagnósticos na diferenciação entre diverticulite complicada e carcinoma colorretal, reforçando a necessidade de abordagem cirúrgica adequada diante da suspeita de malignidade.