INTRODUÇÃO: A Síndrome de Down (SD) é uma anomalia genética que acarreta mudanças estruturais e funcionais de vários órgãos, afetando o crescimento e desenvolvimento da criança em diversos aspectos. Assim, a Enfermagem enquanto ciência do cuidado deve atuar na assistência integral à saúde do binômio (criança/família) levando em consideração os aspectos psicológicos e sociais, bem como favorecendo os ajustes familiares às novas demandas de cuidados advindas da condição crônica da síndrome. OBJETIVO: Descrever a experiência no cuidado da Enfermagem ao binômio durante hospitalização com base na Sistematização da Assistência de Enfermagem (SAE). METODOLOGIA: Estudo descritivo com abordagem qualitativa do tipo relato de experiência, utilizando como instrumento: o histórico da criança (avaliação dos sinais vitais, investigação das necessidades psicobiológicas e o conhecimento materno sobre a doença). RESULTADOS E DISCUSSÃO: Após avaliação da lactente, pode-se identificar diversos diagnósticos de Enfermagem, dentre os quais: “Padrão respiratório prejudicado” e “Desenvolvimento infantil prejudicado”. Inicialmente as ações de intervenção se voltaram a fim de melhorar o padrão respiratório. Já na avaliação do desenvolvimento e crescimento, a criança não apresentou resposta ativa aos estímulos corroborando com o atraso do crescimento e desenvolvimento relacionado à SD. Assim, foi criada uma abordagem sistemática com a acompanhante, apoiando-a no desenvolvimento e estímulos da criança, a serem realizados em atividades de reabilitação. CONCLUSÃO: A união da teoria com a utilização da SAE oportunizou o cuidado humanizado ao binômio, refletindo uma avaliação imediata satisfatória e promissora, assegurando um apoio técnico e empático em um momento tão frágil da vida dessa família.