La presencia de agroquímicos en ecosistemas acuáticos de la Amazonía ecuatoriana representa un riesgo ecológico poco explorado, especialmente bajo escenarios de cambio climático. Esta investigación evalúa cómo el calentamiento global (SSP2-4.5 del IPCC) puede modificar la toxicidad y degradación del insecticida imidacloprid en sistemas acuáticos tropicales. El estudio se realizó en mesocosmos de 400 L con agua de río poco antropizado, inoculados con macroinvertebrados y plancton locales. Se aplicaron cuatro tratamientos (concentración de 1 µg/L de imidacloprid ,incremento de temperatura, combinación y control), con tres réplicas cada uno, durante 61 días. Los tratamientos térmicos generaron aumentos promedio de 2.64 °C (ΔT) y 3.8 °C (ΔT + imidacloprid). Aunque la degradación del imidacloprid no fue significativamente mayor (Wilcoxon, p < 0.05), se observó un incremento del 8.6 % tras 24 horas. El pH y la conductividad eléctrica (CE) aumentaron en todos los tratamientos respecto al control, con efecto sinérgico en la CE bajo la combinación. No se detectaron diferencias significativas en la descomposición de materia orgánica. A nivel biológico, Polyarthra mostró una respuesta hormética, mientras Ceriodaphnia fue la más sensible según la curva de respuesta principal (CRP). En el día 12, el tratamiento combinado redujo la diversidad (índice de Shannon = 0.673) y la uniformidad (0.346). La CRP evidenció un efecto sinérgico en macroinvertebrados, amplificando la toxicidad del imidacloprid, especialmente en Hyliade y Culicidae. En zooplancton, la temperatura fue el principal factor de respuesta. Estos resultados sugieren que el imidacloprid genera efectos diferenciados entre grupos de invertebrados, alterando la composición del hábitat, y que dichas respuestas se ven moduladas por el aumento de temperatura.