Việc kiểm soát cũng như tiên lượng điều trị đối với hội chứng serotonin khá tốt. Nếu đã kiểm soát được nồng độ serotonin trở lại bình thường thì sẽ không có nguy hiểm đối với cơ thể. Tuy nhiên, hội chứng này có thể gây tử vong cho người bệnh trong trường hợp không được điều trị đúng cách và kịp thời.

Biến chứng nguy hiểm của hội chứng serotonin đó chính là co thắt cơ nghiêm trọng, từ đó tổn thương và thoái hóa các mô cơ. Co thắt cơ cũng có thể dẫn đến tổn thương thận nặng, vì vậy phải sử dụng các thuốc làm liệt cơ tạm thời để ngăn ngừa tổn thương và hỗ trợ thở máy cho bệnh nhân.

Việc xử trí hội chứng serotonin còn phải phụ thuộc vào mức độ của bệnh. Trong trường hợp nếu biểu hiện nhẹ, việc xử trí là chỉ cần ngừng các thuốc nghi là nguyên nhân và theo dõi tình trạng bệnh nhân. Thông thường, các triệu chứng của hội chứng này sẽ biến mất sau 24 giờ. Nếu việc ngộ độc qua đường tiêu hóa sớm trước 6 giờ thì có thể thực hiện phương pháp rửa dạ dày, cho than hoạt để loại bỏ các thuốc gây nên hội chứng serotonin.