O objetivo do presente trabalho foi avaliar o uso combinado da tecnologia de ozônio com a embalagem em atmosfera modificada, como uma alternativa para garantir a segurança microbiológica, a qualidade e o aumento da vida de prateleira do camarão branco do Pacífico (Litopenaeus vannamei) inteiro resfriado. Amostras de camarões foram imersas em água ozonizada (1ppm, 10 min.), em água hiperclorada (5ppm, 10 min.), e como controle utilizou-se camarão sem nenhum tratamento. Após imersão, as amostras foram drenadas, e embaladas em ar atmosférico (Controle) e em atmosfera modificada (100% CO2). Todas as amostras foram armazenadas sobre refrigeração (4±1°C) durante 12 dias. A cada três dias as amostras de camarão foram retiradas para análises microbiológica (Salmonella spp, Staphylococcus aureus, contagem total de mesófilos e psicrotróficos), sensorial (Método do Índice de Qualidade - MIQ) e físico-química (pH, nitrogênio das bases voláteis totais (N-BVT), nitrogênio de trimetilamina (N-TMA) e o teste das substâncias reativas ao ácido 2-tiobarbitúrico (TBARS)). Os resultados foram avaliados estatisticamente através de Análise de Variância Univariada (ANOVA). O teste Tukey foi utilizado para examinar as diferenças estatísticas individuais entre tratamentos, ao nível de significância de 0,05. Regressões lineares foram feitas para predizer a vida de prateleira. O pré-tratamento das amostras de camarão com água ozonizada, seguido da embalagem em atmosfera modificada (100% CO2) e armazenamento na temperatura de refrigeração (4ºC), demonstrou eficácia no aumento da vida de prateleira (24 dias), quando comparado com o controle (9 dias) e pré-tratamento com água clorada (11 dias). Durante esse período, as características sensoriais do grupo pré-tratado com ozônio mantiveram aceitáveis, o índice de melanose manteve-se baixo, a contagem total de bactérias mesófilas e psicrotróficas mantiveram-se baixas, o pH, N-BVT, N-TMA e TBARS mantiveram-se baixos e constantes, quando comparado aos demais tratamentos. Assim, pode-se concluir baseado nesses resultados, que o efeito combinado do ozônio e atmosfera modificada garantiu a qualidade físico-química e microbiológica e estendeu a vida de prateleira do camarão branco (L. vannamei) armazenado na temperatura de 4ºC.