Introdução: embora a ativação ultrassônica promova maior penetração intratubular e maior resistência de união do cimento obturador à dentina intrarradicular, essa relação não está bem estabelecida na literatura quando se trata de dentina irradiada. Objetivo: avaliar in vitro o efeito da ativação ultrassônica do cimento obturador na resistência de união à dentina intrarradicular irradiada. Método: quarenta dentes humanos unirradiculares foram submetidos ao preparo químico-mecânico, e em seguida, distribuídos em 4 grupos experimentais, de acordo com a exposição à radiação ionizante (dose total 70 Gy) e a ativação ultrassônica do cimento obturador (n=10): G1 - dentes irradiados/ativação ultrassônica; G2 - dentes irradiados/sem ativação ultrassônica; G3 - dentes não irradiados/ativação ultrassônica e G4 - dentes não irradiados/sem ativação ultrassônica. As raízes foram seccionadas em discos de 1,0 mm de espessura e submetidas ao teste de resistência de união pushout em máquina universal de ensaios (0,5 mm/min). O padrão de falha foi avaliado em estereomicroscópio. Os dados foram analisados estatisticamente (two-way ANOVA e Games-Howell - α=0,05). Resultados: G1 e G3 apresentaram valores de resistência de união significativamente maiores que G2 e G4 em todos os terços radiculares (p<0.05). A maioria das amostras, independente das variáveis avaliadas, apresentaram falha do tipo coesiva do material obturador. Conclusão: a ativação ultrassônica aumentou a resistência de união do cimento obturador à dentina intrarradicular irradiada.