The present invention relates to a method for treating keratin fibres comprising the application to the fibres i) of at least one polymer containing nucleophilic groups in particular containing primary or secondary amino groups and ii) of at least one polyalkoxylated activated (thio)ester containing an aliphatic chain. The invention also relates to a cosmetic composition comprising the ingredients i) and ii) and a kit comprising the ingredients i) and ii) that enables the implementation of such a method. The method gives the damaged fibre treated a long-lasting hydrophobic surface state, the hydrophobicity effect being persistent after one or more shampoo washes, while providing a good cosmetic feel.La présente invention concerne un procédé de traitement des fibres kératiniques comprenant lapplication sur les fibres i) dau moins un polymère à groupes nucléophiles en particulier à groupes amino primaire ou secondaire et ii) dau moins un (thio)ester activé à chaîne aliphatique polyalcoxylé. Elle concerne également une composition cosmétique comprenant les ingrédients i) et ii) et un kit comprenant les ingrédients i) et ii) permettant la mise en oeuvre dun tel procédé. Le procédé confère à la fibre abîmée traitée un état de surface hydrophobe de manière durable, leffet dhydrophobie étant rémanent après un ou plusieurs shampoings, tout en procurant un bon toucher cosmétique.