Sophie Fearns sa att sonen Charlie, från Merseyside, måste flyga tillbaka till Seattle, Amerika för experimentell behandling som inte är tillgänglig i Storbritannien.
Hon sa att han behöver mer T-Cell-terapi på Seattles barnsjukhus efter att den senaste transplantationen misslyckades.
Hans mor sa att hon var "ekstatisk" och "överväldigad" av den "självlösa fantastiska personen" som betalade för hans behandling.
Charlie har varit sjuk sedan tre års ålder, sa hon.
Efter ett tredje återfall i april sade hon att det fanns "inget alternativ" kvar för behandling för honom i Storbritannien.
Fru Fearns sa att familjen i Litherland blev "hjärtad" när den första T-Cell-transplantationen inte fungerade.
Hon sade att nyheten att behandlingen har betalats för var "helt överväldigande".
"Vi vet inte vem den här donatorn är men från djupet av våra hjärtan betyder det en otrolig mängd - inte bara från grunden utan alla som stöder Charlie."
Charlies far Rob Fearns sa att de var "mycket tacksamma" för den anonyma donationens generositet.
"Han eller hon bad uttryckligen om att få betala för Charlie.
"Vi trodde att vi skulle behöva slåss mot tand och spik som förra gången för att få ihop pengarna."
Hans föräldrar sa att de fick bekräftelsen via ett mejl från sjukhuset på onsdag att någon hade erbjudit sig att betala räkningen för dem.
Nu när Charlie har fått tillstånd från sjukhuset börjar behandlingen så snart som möjligt.
Herr Fearns sa att han förväntar sig att få reda på datumet nästa vecka.
Information från Seattles barnsjukhus
En mystisk donator har betalat 150 000 pund för att finansiera en "sista chans att bota" för en pojke på 11 med leukemi, har hans mamma sagt.