化疗是急性白血病最基本、最主要、甚至是唯一的治疗方法。在确诊为急性白血病后，首要任务是在积极支持治疗的基础上，尽快开始联合化疗。第一个化疗方案称为诱导化疗，是为了迅速杀死体内尽可能多的白血病细胞，使白血病细胞的数量尽可能少，如果不能达到完全缓解，则需要进行第二次诱导化疗。
达到完全缓解后进一步的化疗称为强化治疗。现在大多提倡早期强化治疗，通常在大约4-6次强化治疗后考虑进行造血干细胞移植。如果没有条件接受造血干细胞移植，可以采取巩固化疗，一般第一年大约每月一次，第二年每两个月一次，第三年每三个月一次。然而，大多数急性白血病患者在诊断后1-2年内复发。
复发后进行再化疗以达到完全缓解的比例很低。不到20%的急性白血病患者仅通过化疗就能完全治愈。然而，并非所有急性白血病的预后都很差，治疗效果相对较好的急性白血病包括有t(8;21)的急性髓细胞白血病M2和有t(15;17)的急性髓细胞白血病M3。所以说，急性白血病的治疗效果和预后因亚型不同而有很大差异，但无论预后如何，只要医生和患者共同努力，积极治疗，总是有希望治愈的。
