Complicações secundárias após lesão cerebral traumática (LCT) moderada a grave — incluindo pressão intracraniana elevada (PCI), convulsões pós-traumáticas, coagulopatia induzida por trauma (TIC) e sepse — pioram substancialmente o prognóstico do paciente. As ferramentas prognósticas atuais estimam a mortalidade e a incapacidade geral na admissão, mas não preveem complicações específicas e tratáveis durante a hospitalização. Esta revisão narrativa avalia se as ferramentas de predição baseadas em IA podem atender a essa necessidade clínica não atendida, avalia a maturidade das evidências em cinco domínios de predição e identifica prioridades para pesquisas futuras. Uma busca direcionada de literatura foi realizada no PubMed, Embase e Web of Science de janeiro de 2016 a outubro de 2025, complementada por rastreamento manual de referências. Os estudos foram selecionados com base em sua relevância para IA ou aprendizado de máquina (ML) para prever complicações secundárias ou desfechos clínicos em pacientes com TCE. Modelos baseados em IA alcançam precisão preditiva moderada (área sob a curva característica operacional do receptor [AUC] de 0,70–0,79) até boa precisão (AUC ≥ 0,80) para crises de PIC, TIC, sepse e mortalidade. A previsão de convulsões tem a evidência menos madura, sem estudos externos de validação. A previsão da ICP possui a base de evidências mais forte, com validação externa e replicação independente. A previsão de mortalidade possui o maior volume de evidências, com validação internacional de múltiplos conjuntos de dados. Limitações metodológicas críticas persistem: a maioria dos modelos deriva de dados retrospectivos e de uma única instituição; apenas aproximadamente um terço passou por validação externa; e nenhum ensaio randomizado demonstrou que decisões guiadas por IA melhoram os resultados dos pacientes. Ferramentas de predição por IA mostram potencial para prever complicações secundárias de TCE, mas as evidências atuais não apoiam a implementação clínica rotineira. Antes da adoção, essas ferramentas exigem validação externa rigorosa, ensaios prospectivos e avaliação sistemática de equidade em populações diversas.