Introducción: la cirugía de amputación puede generar situaciones dolorosas y/o no dolorosas en un 95 % de los pacientes. Como opciones terapéuticas del dolor del miembro residual (DMR) se recomiendan aquellas utilizadas para el dolor neuropático, empleando un enfoque basado en los mecanismos. Objetivo: describir un caso clínico de un paciente con dolor postamputación y los principales hallazgos tras el tratamiento con un abordaje basado en los mecanismos. Presentación del caso: estudio experimental longitudinal intrasujeto de tipo caso clínico de un paciente con DMR tras cinco años de la amputación, tratado con terapia con espejo y entrenamiento de la discriminación táctil, realizándose una valoración del dolor mediante escala visual analógica (EVA) y una valoración cuantitativa sensorial mediante el umbral de detección táctil y el umbral de detección entre dos puntos. Resultados: disminución clínicamente relevante del dolor (3 puntos EVA) y una disminución tanto en el umbral de detección táctil (1,01 Filamentos von Frey) como en el umbral de detección entre dos puntos (10 mm). Discusión: el abordaje basado en los mecanismos tanto centrales como periféricos, que se identificaron que pudieran estar contribuyendo al dolor del paciente, se ha mostrado eficaz en este paciente, siendo imposible atribuirle efectos específicos a las técnicas utilizadas.