Un effetto collaterale raro ma che comporta pericolo di vita per il paziente è rappresentato dalla improvvisa e grave insufficienza epatica, talvolta ad andamento fulminante, con conseguente morte o trapianto di fegato. Tale effetto si verifica fino a 1 caso su 10.000 soggetti che assumono propiltiouracile. A differenza della agranulocitosi, che in genere si verifica nei primi tre mesi di terapia, questo effetto indesiderato può verificarsi in qualsiasi momento in corso di trattamento.