Introdução: O processo de envelhecimento está associado à maior probabilidade de acometimento por doenças crônicas não-transmissíveis, como a doença renal crônica que causa modificações no estado de saúde e qualidade de vida dos pacientes devido à gravidade da doença e complexidade dos tratamentos. Uma das formas de tratamento é a hemodiálise, a qual em média é realizada três vezes por semana com duração de quatro horas. Além da hemodiálise o paciente deverá ter uma dieta específica, restrições hídricas e tratamento medicamentoso. Destarte, deve-se ter um olhar criterioso para o planejamento do cuidado desses pacientes fazendo-se necessário a implementação do processo de enfermagem, o qual oferece ferramentas para o planejamento e avaliação das ações priorizando o assistir ao idoso de forma holística e humanizada voltado para as suas reais necessidades. Objetivo: Aplicar o processo de enfermagem num paciente idoso submetido à hemodiálise. Metodologia: Trata-se de um estudo de caso realizado em um centro clínico de diálise localizado no nordeste do Brasil. A coleta do dados deu-se através de um questionário aplicado nos dias de tratamentos da diálise em fevereiro de 2012 a uma paciente de 65 anos em hemodiálise após a sua assinatura do termo de consentimento livre e esclarecido. Em seguida, realizou-se o processo de raciocínio clinico para a implementação do processo de enfermagem de acordo com as classificações: North American Nursing Diagnosis Association (NANDA-Internacional); Nursing Interventions Classification (NIC) e Nursing Outcomes Classification (NOC). O estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa (Protocolo nº 115/11) com Certificado de Apresentação para Apreciação Ética (nº 0139.0.051.000-111) e recebeu financiamento do edital universal do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (Processo 483285/2010-2). Resultados: Foram inferidos os diagnósticos de enfermagem: Risco de Infecção; Fadiga; Mobilidade física prejudicada; Risco de quedas; e Volume de líquidos excessivo. O prioritário para a execução do plano de atividades foi Fadiga relacionada ao estado de doença evidenciado por aumento das necessidades de repouso, cansaço e incapacidade de manter o nível habitual de atividade física. Os resultados foram: mobilidade compreendendo os indicadores: andar (muito comprometido) e movimentos realizados com facilidade (moderadamente comprometido); e locomoção: caminhar destacando-se os indicadores caminhada com ritmo lento (moderadamente comprometido); sobe e desce escadas (muito comprometido); e caminhadas com distâncias longas (muito comprometido). E as intervenções de enfermagem foram: ajudar a paciente a aceitar as necessidades de dependência orientando-a sobre o tratamento; encorajar a paciente a realizar as atividades normais de vida diária conforme seu nível de capacidade; encorajar a independência, lembrando que em algumas atividades ela necessitará da ajuda; orientar a paciente a usar calçados que facilitem a deambulação e evitem lesões; encorajar a deambulação independente dentro de limites seguros; determinar as limitações do movimento articular e o efeito sobre o funcionamento; estimular a atividade física, dentro da limitação da paciente. Conclusão: Aplicou-se o processo de enfermagem numa idosa submetida à hemodiálise para o diagnóstico de enfermagem: Fadiga relacionada ao estado de doença evidenciado por aumento das necessidades de repouso, cansaço e incapacidade de manter o nível habitual de atividade física.