Las complicaciones secundarias tras una lesión cerebral traumática (LCT) moderada a grave—incluyendo presión intracraneal elevada (PCI), convulsiones postraumáticas, coagulopatía inducida por trauma (TIC) y sepsis—empeoran sustancialmente el pronóstico del paciente. Las herramientas pronósticas actuales estiman la mortalidad y la discapacidad global en el momento del ingreso, pero no predicen complicaciones específicas y tratables durante la hospitalización. Esta revisión narrativa evalúa si las herramientas de predicción basadas en IA pueden abordar esta necesidad clínica no cubierta, evalúa la madurez de la evidencia en cinco dominios de predicción e identifica prioridades para futuras investigaciones. Se realizó una búsqueda bibliográfica dirigida en PubMed, Embase y Web of Science desde enero de 2016 hasta octubre de 2025, complementada con seguimiento manual de referencias. Los estudios se seleccionaron en función de su relevancia para la IA o el aprendizaje automático (ML) para predecir complicaciones secundarias o resultados clínicos en pacientes con TCE. Los modelos basados en IA logran una precisión predictiva moderada (área bajo la curva característica de operación del receptor [AUC] de 0,70–0,79) a buena precisión (AUC ≥ 0,80) para crisis de ICP, TIC, sepsis y mortalidad. La predicción de crisis tiene la evidencia menos madura, sin estudios de validación externa. La predicción de la ICP tiene la base de evidencia más sólida, con validación externa y replicación independiente. La predicción de mortalidad tiene el mayor volumen de evidencia, con validación internacional de múltiples conjuntos de datos. Persisten limitaciones metodológicas críticas: la mayoría de los modelos derivan de datos retrospectivos de una sola institución; solo aproximadamente un tercio ha sido validado externamente; y ningún ensayo aleatorizado ha demostrado que las decisiones guiadas por IA mejoren los resultados para los pacientes. Las herramientas de predicción por IA muestran potencial para pronosticar complicaciones secundarias del TCE, pero la evidencia actual no respalda la implementación clínica rutinaria. Antes de su adopción, estas herramientas requieren una validación externa rigurosa, ensayos prospectivos y una evaluación sistemática de la equidad en poblaciones diversas.