化療是急性白血病最基本、最主要、甚至是唯一的治療方法。在確診為急性白血病後，首要任務是在積極支持治療的基礎上，儘快開始聯合化療。第一個化療方案稱為誘導化療，是為了迅速殺死體內儘可能多的白血病細胞，使白血病細胞的數量儘可能少，如果不能達到完全緩解，則需要進行第二次誘導化療。
達到完全緩解後進一步的化療稱為強化治療。現在大多提倡早期強化治療，通常在大約4-6次強化治療後考慮進行造血幹細胞移植。如果沒有條件接受造血幹細胞移植，可以採取鞏固化療，一般第一年大約每月一次，第二年每兩個月一次，第三年每三個月一次。然而，大多數急性白血病患者在診斷後1-2年內復發。
復發後進行再化療以達到完全緩解的比例很低。不到20%的急性白血病患者僅通過化療就能完全治癒。然而，並非所有急性白血病的預後都很差，治療效果相對較好的急性白血病包括有t(8;21)的急性髓細胞白血病M2和有t(15;17)的急性髓細胞白血病M3。所以說，急性白血病的治療效果和預後因亞型不同而有很大差異，但無論預後如何，只要醫生和患者共同努力，積極治療，總是有希望治癒的。
