弥漫性轴索损伤的预后存在个体差异，部分患者经过积极治疗有可能获得不同程度的恢复，但很难说绝对能治愈。一般来说，病情较轻的患者有一定恢复可能，而伤情严重的患者预后往往较差。
损伤程度与预后关系
轻度弥漫性轴索损伤： 如果患者的损伤程度相对较轻，没有出现严重的意识障碍持续时间较短等情况，经过及时有效的治疗，比如通过降低颅内压、营养神经等综合治疗措施，约有30% - 50%的患者有可能恢复较好的神经功能，生活基本能够自理。中度弥漫性轴索损伤： 损伤程度处于中度时，患者可能会有较长时间的意识障碍，恢复的概率相对降低，大约有10% - 20%的患者能获得一定程度的恢复，但可能会遗留一些轻度的神经功能缺损，如轻度的认知障碍、肢体运动或感觉功能的轻度异常等。重度弥漫性轴索损伤： 当损伤非常严重时，患者往往长期处于昏迷状态，预后较差，大部分患者可能会遗留严重的神经功能障碍，如长期植物生存状态等，恢复正常生活的可能性非常小，这类患者占比能达到50%以上。
治疗方式对预后的影响
早期综合治疗： 在受伤早期及时采取规范的治疗很关键。比如早期通过使用甘露醇等药物降低颅内压，减轻脑肿胀对轴索的进一步损伤；同时应用神经节苷脂等营养神经的药物，促进神经细胞的修复。如果能在受伤后6小时内开始积极治疗，可能会改善预后。康复治疗的作用： 对于有一定恢复基础的患者，后期的康复治疗非常重要。康复治疗包括肢体的康复训练、认知功能训练等。例如在患者生命体征稳定后，就可以开始进行肢体的被动运动训练，防止肌肉萎缩和关节僵硬，如果坚持规范的康复治疗，部分患者的神经功能还能得到进一步改善。但如果错过康复治疗的最佳时机，恢复效果就会大打折扣。
影响预后的其他因素
年龄因素： 年轻患者相对来说恢复能力可能比老年患者要好一些。因为年轻人的神经组织再生能力相对较强，所以在同等损伤程度下，年轻患者有更大的恢复可能。而老年人由于自身神经修复能力较弱，预后往往更差。并发症情况： 如果患者在治疗过程中出现并发症，如肺部感染、尿路感染等，会严重影响预后。例如肺部感染会导致患者缺氧，进一步加重脑损伤，使得神经功能恢复更加困难。所以积极预防和治疗并发症对于弥漫性轴索损伤的预后至关重要。