O objetivo do presente trabalho é apresentar um incomum caso de uma paciente com lesão destrutiva de mandíbula cujo diagnóstico inicial foi de provável metástase de neoplasia maligna e mostrar a importância do processo de investigação para o diagnóstico do tumor primário. Caso Clínico: Mulher, 76 anos, branca, ex-fumante, diabética, hipertensa, com história de câncer de cólon tratado há 20 anos, foi encaminhada à Clínica de Estomatologia da Faculdade de Odontologia de Araçatuba (FOA-UNESP). Ao exame físico observou-se inchaço facial e intraoral no lado direito. Radiografias e tomografia computadorizada (TC) mostraram lesão destrutiva no ramo e ângulo da mandíbula. A biópsia incisional revelou neoplasia epitelial maligna com arranjo folicular e na reação por imunohistoquímica foi observado positividade para TTF-1, tireoglobulina e CK-7, sugerindo lesão metastática com provável origem da tireoide. A ultrassonografia e PET-SCAN mostraram a presença de nódulos nos lobos da glândula. O exame por PET-SCAN demonstrou também lesão óssea com comprometimento de partes moles no corpo da mandíbula e áreas de aumento do metabolismo glicolítico compatíveis com tecido neoplásico. A punção aspirativa por agulha fina (PAAF) da tireoide revelou neoplasia folicular categoria IV. A investigação para o tumor primário excluiu tumores em colo uterino, órgãos abdominais e mama, bem como recorrência para o câncer de cólon. A paciente foi submetida à tireoidectomia e iodoterapia. Atualmente, está sendo monitorada pela equipe do Centro de Oncologia Bucal da FOA-UNESP