La chimiothérapie consiste à utiliser des médicaments anticancéreux circulant dans tout le corps et détruisant les cellules cancéreuses, y compris celles qui auraient pu se détacher de la tumeur primitive et se propager dans d’autres organes du corps. Elle est donc utilisée pour traiter les métastases, le plus souvent par voie intraveineuse (perfusion) toutes les trois semaines (ex. docétaxel, cabazitaxel).
La chimiothérapie peut parfois être proposée en parallèle à une hormonothérapie, mais elle est le plus souvent appliquée lorsque le cancer est devenu résistant à la privation hormonale. Cette méthode thérapeutique est également adoptée lorsque les symptômes liés au cancer sont importants ou gênants.