En la diabetes mellitus tipo 2 (DMT2) y otros trastornos relacionados, como la obesidad, el procesamiento anómalo de proteínas, el estrés oxidativo y las citocinas proinflamatorias impulsan la activación de vías inflamatorias, lo que provoca una inflamación crónica de bajo grado y resistencia a la insulina (RI) en la periferia, así como una alteración de la señalización neuronal de la insulina en el cerebro. Los estudios han demostrado que esta inflamación y el deterioro de la señalización de la insulina contribuyen al desarrollo de la enfermedad de Alzheimer (EA). Por lo tanto, se necesitan nuevas estrategias terapéuticas para el tratamiento de la DMT2 y la EA relacionada con la DMT2. La melatonina es conocida principalmente por su función circadiana, que transmite el mensaje de la oscuridad e induce las funciones fisiológicas del estado nocturno. Además de los efectos relacionados con el ritmo, la melatonina tiene propiedades antiinflamatorias y antioxidantes. Los niveles de melatonina están regulados a la baja en los trastornos metabólicos con IR, y la activación de la señalización de la melatonina retrasa la progresión de la enfermedad. El objetivo de esta revisión es destacar el potencial terapéutico de la melatonina en la prevención de la aceleración de la EA en individuos con DMT2 a través de sus mecanismos terapéuticos, incluidos los efectos antioxidantes, los efectos antiinflamatorios, la restauración de la función mitocondrial y la sensibilidad a la insulina.