A method for treatment of small cell lung cancer (SCLC) that does not respond to first-line treatment or that progresses following cessation of first-line organoplatinum chemotherapy is provided that includes the administration of picoplatin, optionally in conjunction with a regimen of best supportive care. Multiple doses of picoplatin can be administered. The picoplatin can also treat SCLC that has metastacized to the brain.La présente invention a trait à un procédé permettant de traiter le cancer bronchique à petites cellules (CBPC) qui ne répond pas à un traitement de première intention ou qui progresse suite à l'arrêt de la chimiothérapie d'organoplatine de première intention, lequel procédé inclut une étape consistant à administrer du picoplatine, optionnellement en association avec un régime de meilleur traitement symptomatique. De multiples doses de picoplatine peuvent être administrées. Le picoplatine peut également traiter le CBPC qui a métastasé jusqu'au cerveau.