O presente relato de experiência tem por objetivo compartilhar as ações educativas promovidas pelo Sesc Ciência no Distrito Federal, destacando a atuação integrada da Sala de Ciências, do Sesc Oceanário e do Planetário Móvel. Inseridas no campo da educação não formal, essas iniciativas buscam democratizar o acesso ao conhecimento científico, fomentar a alfabetização científica e fortalecer o pensamento crítico junto a crianças, jovens, educadores e comunidades diversas. As atividades são realizadas por meio de mediações conduzidas por uma equipe composta por três professores das áreas de Ciências da Natureza e Pedagogia, além de estagiários vinculados a cursos de formação docente nessas mesmas áreas. A Sala de Ciências constitui-se como um espaço interativo de aprendizagem, onde a experimentação, a ludicidade e o diálogo são mobilizados como estratégias de promoção da cultura científica. Já o Sesc Oceanário e o Planetário Móvel atuam como projetos itinerantes, alcançando diferentes territórios do DF e proporcionando experiências educativas contextualizadas e acessíveis. As ações são fundamentadas nos princípios da educação integral e emancipatória, conforme delineado na Proposta Educativa do Sesc Ciência (2024), articulando os pressupostos da educação não formal (GOHN, 2006) com práticas interativas, inclusivas e socialmente relevantes. Os resultados evidenciam o fortalecimento do interesse pelas Ciências, a valorização da mediação como estratégia formativa e a ampliação das oportunidades de aprendizagem crítica fora do espaço escolar tradicional. Conclui-se que o Sesc Ciência/DF representa uma contribuição significativa para a popularização da ciência e para a formação de sujeitos autônomos, curiosos e comprometidos com as transformações sociais.