En América Latina más del 50 % de los estudiantes de primaria no alcanza niveles mínimos de comprensión lectora, afectando su trayectoria educativa y desarrollo cognitivo; desde la neurociencia educativa se postula que la neurodidáctica —aplicación de principios cerebrales al aula— puede potenciar la atención, la memoria de trabajo y la inferencia, procesos clave para la comprensión profunda de textos, aunque existe escasa evidencia cuantitativa sobre su efectividad en contextos oficiales y rurales. El objetivo fue analizar el efecto de una estrategia neurodidáctica de ocho semanas sobre la comprensión lectora global y por niveles (literal, inferencial y crítico) en 96 estudiantes de 4° y 5° de primaria (M = 9,7 años; 52 % niñas) de instituciones educativas oficiales rurales de Tolima, Colombia, utilizando un diseño cuasi-experimental pretest-postest con grupo control no equivalente; el grupo experimental (n = 48) recibió 25 min diarios de secuencia neurodidáctica (predicción, repetición espaciada, multisensorialidad, feedback emocional y metacognición) y el grupo control (n = 48) mantuvo la enseñanza habitual, aplicándose una prueba estandarizada de comprensión lectora (α = 0,83) y empleándose ANCOVA con pretest como covariada. Los resultados mostraron que el grupo experimental superó al control en comprensión global (Media ajustada = 23,21 vs 17,13; η²p = 0,58; g = 0,65), con efecto creciente según demanda cognitiva: literal g = 0,51, inferencial g = 0,68 y crítico g = 0,73; además, las niñas del grupo experimental obtuvieron 1,8 puntos adicionales respecto a los niños (p = 0,027) y los estudiantes de bajas habilidades lingüísticas iniciales exhibieron la mayor ganancia (g = 0,71), concluyéndose que la estrategia neurodidáctica mejora significativamente la comprensión lectora y contribuye a reducir brechas de género y nivel inicial.