Mezi akutní příznaky masivního předávkování obvykle patří kóma se svalovou hypotonií, hyporeflexií, miózou, zhoršenými respiračními funkcemi, metabolickou acidózou, hypotenzí a oběhovým kolapsem/šokem. Léčba je obvykle úspěšná, i když v souvislosti s masivním předávkováním byla popsána i úmrtí. Příznaky však mohou být velmi variabilní - u velmi vysokých plazmatických hladin valproátu byly popsány i záchvaty. Byly hlášeny případy otoku mozku a nitrolební hypertenze. Protože přípravky s valproátem obsahují sodík, může při předávkování dojít k hypernatremii. Nemocniční léčba předávkování je symptomatická: může být vhodný výplach žaludku do 10 až 12 hodin po předávkování a monitorování vitálních funkcí. V několika ojedinělých případech byl úspěšně použit naloxon. V případě velmi vážného předávkování byla úspěšně použita hemodialýza nebo hemoperfuze.
V případě předávkování valproátem, které má za následek hyperamonemii, lze karnitin podávat intravenózně za účelem normalizace hladin amoniaku.