A metástase instalada no cérebro aumenta de tamanho e o tumor passa a comprimir áreas nobres do tecido cerebral, já que a caixa craniana não permite sua expansão para o alto. Surge inicialmente aumento de pressão intracraniana, seguindo-se alterações no estado de consciência e interrupção da circulação intracerebral. Esta é a fase denominada de morte cerebral, um dano irreversível no cérebro. A atividade mental está ausente, mas ainda se observam reflexos independentes da área da consciência, como os batimentos cardíacos e a atividade motora espontânea dos intestinos.