Les métastases thyroïdiennes des cancers bronchiques sont rares et souvent asymptomatiques. Nous rapportons le cas d’une métastase thyroïdienne révélatrice d’un adénocarcinome bronchique cT1N3M1, qui s’est présentée initialement sous forme d’un goitre douloureux marqué par une première phase de thyrotoxicose, suivie deux mois plus tard d’une hypothyroïdie avec des anticorps antithyroglobulines positifs. Cette métastase, confirmée par une cytoponction, fixait fortement au TEP scanner et l’échographie montrait plusieurs nodules hypoechogènes. L’évolution sous chimiothérapie par cisplatine et docétaxel était marquée par une réponse complète au niveau thyroïdien avec une amélioration de la dysthyroïdie.