Introdução: O Projeto Terapêutico Singular (PTS) é uma ferramenta de promoção de saúde pautada na articulação entre uma equipe interdisciplinar, a fim de proporcionar o cuidado integral e dinamizar as possibilidades de intervenção de casos complexos. A complexidade de um caso não pode ser definida previamente, sendo estruturada pela partilha de vivências dos envolvidos e pelas demandas encontradas no processo. Desse modo, o PTS representa um importante mecanismo de transversalidade entre os sujeitos, estimulando a abordagem singular nos serviços de saúde. Objetivo: Analisar a utilização do PTS na abordagem de casos complexos, evidenciando suas potencialidades na prática de assistência à saúde. Metodologia: Trata-se de um estudo de revisão integrativa da literatura, no qual foi aplicado os descritores “Projeto Terapêutico” AND “Caso Complexo” nas bases de dados LILACS, MEDLINE, BDENF e CVSP- Brasil, obtendo sete resultados no total, dos quais, um era duplicado. Após a análise e seleção restaram quatro artigos, visto que dois eram trabalhos de conclusão de curso, o que os encaixavam nos critérios de exclusão. Resultados: Evidenciou-se a presença de um trabalho que associa o PTS a outros mecanismos de abordagem centrada na pessoa, como apoio matricial e método de roda, bem como seu benefício para a saúde do indivíduo. Encontrou-se também três documentos baseados em vivências individuais, um relato de caso e dois de experiência. Neles, foram utilizadas ferramentas facilitadoras da compreensão contextual do indivíduo, como: balança de vulnerabilidade, genograma, ecomapa e mapas de conversação. Por meio delas, foi possível a criação de planos de cuidado, que permitiram a interprofissionalidade e a articulação de diferentes níveis de atenção à saúde, promovendo o suporte psicológico, fortalecimento da rede de apoio e preenchimento de lacunas na terapia singular. Conclusões: A organização do cuidado proporcionada pelo PTS, sobretudo em casos complexos, alcança resultados próprios dessa ferramenta. Em relação ao paciente, gera autonomia, protagonismo, inclusão social e reconhecimento de suas singularidades. Para a equipe de saúde, há a promoção de vínculo com o usuário, troca de conhecimento e ampliação da capacidade reflexiva e colaborativa. Há também o fortalecimento da atenção primária e a redução da sobrecarga aos demais níveis de atenção à saúde. Portanto, o PTS, alicerçado em uma equipe multiprofissional, mostra-se como um importante dispositivo na defesa e construção do Sistema Único de Saúde.