Příznaky předávkování pravděpodobně navazují na farmakologické působení doxorubicinu. Bylo prokázáno, že jednorázové dávky doxorubicinu ve výši 250 mg a 500 mg jsou fatální. Podobné dávky mohou způsobit akutní degeneraci myokardu, srdeční insuficienci včetně stenokardie, anginy pectoris a infarktu myokardu do 24 hodin a vážnou myelosupresi (zejména leukopenii a trombocytopenii), jejíž nejsilnější účinky jsou pozorovány mezi 10. a 1