Objetivo: Este trabalho tem como objetivo compartilhar um caso pouco comum de mastoidite tendo o Actinomyces como agente etiológico. Relato de caso: Trata-se de paciente com 10 anos, previamente assintomática, que iniciou com quadro de cefaléia seguida de adenopatia retroauricular, com posterior drenagem purulenta no ouvido direito e perda auditiva homolateral de evolução rápida. Encaminhada ao nosso serviço após ausência de resposta a tratamento clínico com antibióticos. Feita tomografia computadorizada, que demonstrou material com densidade de partes moles em orelha média à direita, com acometimento de epitímpano e sinais de erosão de canal semicircular lateral à direita. Submetida a timpanomastoidectomia direita com fechamento de fístula perilinfática e enviado tecido granulomatoso para exame anatomopatológico, o qual demonstrou presença de colônias bacterianas sugestivas de Actinomyces, não sendo observados granulomas específicos. Após o procedimento cirúrgico, a paciente foi mantida no hospital por 14 dias para administração de Penicilina Cristalina, tendo recebido alta com a prescrição de Penicilina por via oral. Conclusão: O Actinomyces é um microrganismo filamentoso, gram positivo e anaeróbio, que habita normalmente a cavidade oral, a orofaringe e o trato gastrintestinal. Embora a mastoidite causada por esse microorganismo seja rara, deve ser considerada no diagnóstico diferencial, principalmente em casos resistentes à terapia padrão.