Le cancer bronchique est la première cause de mortalité par cancer en France. Le type histologique le plus fréquent est le cancer bronchique non à petites cellules (CBNPC). Il est diagnostiqué dans plus de deux tiers des cas à un stade avancé, avec un pronostic alors particulièrement sombre (survie à 5 ans de moins de 5 %). La prise en charge thérapeutique du CBNPC a été grandement modifiée ces dernières années, avec un passage d'une stratégie basée sur la chimiothérapie cytotoxique adaptée en fonction du type histologique (épidermoïde versus non-épidermoïde), à une stratégie thérapeutique personnalisée, basée sur l'analyse moléculaire de la tumeur et la mise en évidence d'addiction oncogénique (voie de signalisation dont dépend la survie cellulaire). De plus, l'irruption de l'immunothérapie dans le CBNPC a bouleversé les recommandations thérapeutiques des CBNPC métastatiques. Cette revue propose de détailler les modalités thérapeutiques des CBNPC de stade avancé à l'ère de la médecine personnalisée, ainsi que les perspectives d'évolution futures.