O êxito do tratamento endodôntico está diretamente associado ao domínio da morfologia do sistema de canais radiculares, com especial atenção às suas complexidades e variações anatômicas. Dentre essas variações, a presença de múltiplos canais radiculares em pré-molares inferiores é considerada um achado comum na prática clínica dos endodontistas. Nessas circunstâncias, torna-se basilar o bom emprego de métodos rigorosos de identificação e exploração dos canais, a fim de mitigar os episódios de intercorrências ou insucessos no decorrer do procedimento endodôntico. Portanto, o presente estudo tem como objetivo relatar o tratamento endodôntico de um pré-molar inferior com variação anatômica, caracterizada pela presença de dois condutos radiculares, destacando os desafios clínicos e as estratégias adotadas diante dessa complexidade morfológica. A condução do caso ressaltou a importância de um planejamento prévio cuidadoso, embasado em exames complementares e atenção minuciosa durante todo o procedimento, com a adoção de estratégias clínicas voltadas para a preservação da estrutura dental e a prevenção de possíveis complicações. O relato evidencia que o conhecimento aprofundado da anatomia dental, associado à aplicação de técnicas e recursos adequados, é essencial para o êxito do tratamento endodôntico em casos de variações anatômicas, proporcionando um prognóstico favorável e a manutenção da função do elemento dentário.