El tratamiento para la leucemia se basa en la quimioterapia, para eliminar las células cancerosas, y un tratamiento de soporte, para resolver problemas colaterales de la enfermedad y los efectos secundarios de la anterior. Hay que tener en cuenta que la quimioterapia afecta negativamente a la médula y a la formación de las células que ésta produce.
Una vez iniciado el tratamiento, el objetivo es lograr la remisión de la leucemia (ausencia de evidencia de células de cáncer en el cuerpo). Una vez lograda la remisión, suele utilizarse una quimioterapia de mantenimiento para asegurar dicha remisión. La quimioterapia de mantenimiento se administra en ciclos durante un periodo de 2 a 3 años con el fin de evitar la reaparición del cáncer. Si no se administra esta quimioterapia adicional, la leucemia casi siempre vuelve a aparecer. En ocasiones, es posible que sea necesario realizar un trasplante de médula, además de (o en lugar de) la quimioterapia.