Respon terhadap kemoterapi untuk kanker usus besar bervariasi dari orang ke orang, beberapa orang memiliki respon yang lebih besar terhadap kemoterapi, beberapa memiliki respon yang lebih rendah terhadap kemoterapi, dan beberapa pasien tidak memiliki respon sama sekali. Jika patologi kanker usus besar menunjukkan metastasis kelenjar getah bening atau jika tumornya besar dan menyerang lapisan plasma, kemoterapi biasanya diperlukan. Ada banyak rejimen kemoterapi, termasuk rejimen FOLFOX, rejimen XELOX, dan banyak rejimen lini kedua. Sebagian besar pasien akan mengalami reaksi kemoterapi, yang paling umum adalah mielosupresi, yang dapat menyebabkan penurunan sel darah putih dan granulosit, serta reaksi gastrointestinal, dengan banyak pasien yang mengalami mual, kehilangan nafsu makan, dan dalam kasus yang parah, muntah dan bahkan mungkin diare.