El carcinoma hepatocelular (CHC) sigue siendo un reto sanitario mundial cuya incidencia va en aumento en todo el mundo. Pruebas anteriores apoyaban firmemente la noción de que el reloj circadiano controla la homeostasis fisiológica del hígado y desempeña un papel clave en la hepatocarcinogénesis. A pesar de los avances, aún se desconocen los mecanismos celulares y moleculares que subyacen a esta interacción entre el reloj y el CHC. Abordando esta laguna de conocimiento, mostramos aquí que aunque las células humanas de CHC Hep3B, HepG2 y Huh7 mostraban variaciones en los perfiles del ritmo circadiano, todas las células dependían de los factores de transcripción del reloj circadiano maestro, BMAL1 y CLOCK, para el crecimiento celular sostenido. La regulación a la baja de Bmal1 o Clock en las células de HCC indujo la apoptosis y detuvo el ciclo celular en la fase G2/M. Desde el punto de vista mecánico, la inhibición de Bmal1/Clock induce la desregulación de los reguladores del ciclo celular Wee1 y p21, que contribuyen de forma cooperativa a la muerte de las células tumorales. El knockdown de Bmal1/Clock provocó la regulación a la baja de Wee1, que condujo a la activación de la apoptosis, y la regulación al alza de p21, que detuvo el ciclo celular en la fase G2/M. En conjunto, nuestros resultados sugieren que los reguladores del reloj circadiano BMAL1 y CLOCK promueven la proliferación de células de CHC mediante el control de los niveles de Wee1 y p21, evitando así la apoptosis y la detención del ciclo celular. Nuestros hallazgos arrojan luz sobre el impacto celular de las proteínas del reloj en el mantenimiento de la oncogénesis del CHC y proporcionan una prueba de principio para el desarrollo de terapias contra el cáncer basadas en la modulación del reloj circadiano.