Restaurações semi-diretas com resina composta em dentes posteriores tem como objetivo devolver estética e função apartir de um método extra oral, facilitando a execução da peça, e oferecendo melhor desempenho. O objetivo desse trabalho é relatar um caso de restauração semi-direta com resina composta no SUS, descrevendo o passo-a-passo da técnica e os materiais utilizados. A paciente do sexo feminino foi atendida pelo SUS, São Gonçalo, com queixa principal de “dente quebrado”. No exame clínico foi observada restauração de amálgama no elemento 36 e perda de estrutura dentária na face lingual. Foi realizada a remoção da restauração de amálgama, e preparo do remanescente dentário para reabilitação com prótese fixa onlay. Após, realizou-se o selamento dentinário imediato da cavidade com adesivo universal e inserção de resina flow para a construção da bio-base. Em seguida, foi realizada a moldagem com alginato e vazagem do modelo com gesso tipo IV. A peça protética foi confeccionada sob o modelo de gesso com resina composta. Após prova de adaptação, a peça foi preparada com ácido fosfórico, silano e adesivo universal, assim como o elemento dentário, com posterior cimentação com resina flow, seguida de acabamento e polimento. Conclui-se, que a técnica da restauração semi-direta é efetiva, podendo ser aplicada na realidade da saúde pública; economizando tempo, aumentando a qualidade da restauração e, consequentemente, a satisfação dos pacientes.