I farmaci utilizzati sono la vincristina, il prednisone e l'idarubicina o, in sostituzione, l'adriamicina. In combinazione viene anche utilizzata la L-asparaginasi. Se la LLA è positiva al cromosoma Philadelphia, circa 1/3 dei casi, vengono impiegati in prima scelta inibitori delle protein-chinasi come imatinib "(Gleevec)" , dasatinib "(Sprycel)", nilotinib "(Tasigna)"; altri farmaci sono in via di sperimentazione pre-clinica (vedi la Forodesina). A tale trattamento si sono affiancati altri, fra cui la cosiddetta terapia di consolidamento, in cui i farmaci somministrati sono methotrexate e la citarabina (ARA-C). In alternativa alle antracicline in passato era usata anche l'amsacrina.