2/3的小细胞肺癌患者在确诊时就已经出现广泛地转移，主要是以化疗方案为主，由于小细胞肺癌对化疗的反应率约为60%—80%，其中位生存期为9—10个月，两年的生存率低于10%，很少有患者生存超过5年，大约20%的患者在给予化疗治疗后也得到临床上的完全缓解。尽管标准的化疗方案，缓解率比较高，但是两年的生存率仍然很低，所以还需要进一步研究。
临床中应用新药治疗广泛期的小细胞肺癌，目前还在探索中。对于小细胞肺癌经过治疗后复发的患者，中位生存期为3-4个月，二线化疗方案效果均不佳。
对于治疗复发的患者，如果患者对于一线的治疗方案有较好的反应，而且缓解时间超过6个月或者是更长的时间，可以再次给予与初始治疗方案相同的化疗方案。此时治疗的反应率有可能会超过50%，患者的生存期也会有一定的延长。