直肠癌先化疗再手术主要是为了让肿瘤缩小、降低分期，提高手术切除率和患者预后。大约有20%-30%的局部晚期直肠癌患者通过新辅助化疗（先化疗再手术）后，肿瘤能明显退缩，从而有机会进行根治性手术。
缩小肿瘤体积方面
使肿瘤降期： 部分直肠癌发现时处于相对较晚的局部进展期，肿瘤体积较大，直接手术可能无法完整切除。通过新辅助化疗，可以让肿瘤细胞活性降低，体积缩小。例如，一些原本看似不能保肛的直肠癌患者，经过化疗后肿瘤缩小，就有了保肛的可能。让肿瘤更局限： 化疗能使肿瘤周围的浸润范围变小，原本可能侵犯周围组织较广泛的肿瘤，经过化疗后，浸润范围缩小，手术时就能更精准地切除肿瘤，减少残留肿瘤细胞的风险。
提高手术切除率角度
降低手术难度： 局部晚期直肠癌手术难度大，先化疗后手术可以使肿瘤与周围组织的粘连情况改善，手术操作更容易。比如，肿瘤与周围血管、神经等结构的紧密粘连可能因为化疗而有所松解，让医生能更顺利地完整切除肿瘤。增加根治性切除机会： 对于一些初始评估难以完全切除干净的直肠癌，新辅助化疗能使肿瘤缩小，从而增加了完整根治性切除的概率。研究发现，经过规范新辅助化疗的直肠癌患者，根治性切除率比直接手术的患者有所提高。
减少局部复发风险
杀灭微小转移灶： 直肠癌可能存在远处微小转移灶，虽然化疗主要针对局部肿瘤，但也能对潜在的微小转移灶起到一定的杀灭作用。这样可以降低术后局部复发和远处转移的可能性，提高患者的长期生存率。改善肿瘤生物学行为： 化疗可以改变肿瘤细胞的生物学特性，使其对手术等治疗更敏感，同时也能增强机体的抗肿瘤免疫反应，有助于减少术后肿瘤复发。比如，化疗可能调节肿瘤微环境，抑制肿瘤血管生成等，从而降低复发风险。