Η ολική ή σχεδόν-ολική θυρεοειδεκτομή είναι η επέμβαση εκλογής (στα παιδιά το PTC είναι συχνά πολυεστιακό). Γενικά, δεν συνιστάται η εκτέλεση προφυλακτικού λεμφαδενικού καθαρισμού του τραχήλου.
Ιδιαίτερα στα παιδιά η θυρεοειδεκτομή θα πρέπει να γίνεται από έμπειρο χειρουργό ενδοκρινών αδένων, καθώς η νοσηρότητα είναι μεγαλύτερη σε σχέση με τους ενήλικες (μεγαλύτερη όσο μικρότερη η ηλικία του παιδιού).
Η ΑΤΑ (American Thyroid Association) καθόρισε τρεις ομάδες κινδύνου για τα παιδιά με καρκίνο θυρεοειδούς, με βάση κάποια συγκεκριμένα χαρακτηριστικά και στοιχεία από τον προεγχειρητικό έλεγχο και τα διεγχειρητικά ευρήματα, με στόχο την αποφυγή της υπερθεραπείας σε παιδιά της ομάδας χαμηλού κινδύνου και της υποθεραπείας σε παιδιά της ομάδας ενδιάμεσου ή υψηλού κινδύνου. Στις ομάδες υψηλού και ενδιάμεσου κινδύνου θα πρέπει μετά την επέμβαση να γίνεται έλεγχος με σπινθηρογράφημα με Ι-123 και μέτρηση θυρεοσφαιρίνης ορού, με στόχο την ακριβέστερη σταδιοποίηση της νόσου. Εάν στο σπινθηρογράφημα παρατηρείται καθήλωση του Ι-123 εκτός της κοίτης του θυρεοειδούς θα πρέπει να γίνεται περαιτέρω απεικονιστικός έλεγχος (συνηθέστατα με υπερηχογράφημα από έμπειρο ακτινολόγο, μπορεί όμως να απαιτηθεί αξονική ή μαγνητική τομογραφία ή PET–CT scan) προκειμένου να απεικονιστεί η εστία που ευθύνεται για την αυξημένη πρόσληψη (συνηθέστατα λεμφαδένας). Η εκτομή της εστίας αυτής είναι επιθυμητή, αν όμως αυτό δεν είναι εφικτό τότε θα πρέπει να ακολουθεί θεραπεία με ραδιενεργό ιώδιο. Σε παιδιά που ανήκουν στην ομάδα χαμηλού κινδύνου και με χαμηλά επίπεδα Tg ορού (< 2 ng/ml) μετά την επέμβαση δεν απαιτείται περαιτέρω θεραπεία με ραδιενεργό ιώδιο (Ι-131). Αντίθετα, θεραπεία με ραδιενεργό ιώδιο ενδείκνυται στις ομάδες ενδιάμεσου και υψηλού κινδύνου, με στόχο την μείωση της πιθανότητας εμφάνισης τοπικοπεριοχικής υποτροπής της νόσου.
Στα παιδιά με PTC θα πρέπει μετεγχειρητικά να χορηγείται θεραπεία καταστολής με στόχο τη διατήρηση της TSH σε χαμηλά επίπεδα. Το πόσο χαμηλά θα πρέπει να διατηρούνται τα επίπεδα TSHεξαρτάται από την ομάδα κινδύνου: 0.5 – 1.0 mlU/L για την ομάδα χαμηλού κινδύνου, 0.1 – 0.5mlU/L για την ομάδα ενδιάμεσου κινδύνου και < 0.1 mlU/L για την ομάδα υψηλού κινδύνου.
Η μετεγχειρητική παρακολούθηση στα παιδιά με PTC γίνεται όπως συνήθως και στους ενήλικες (περιοδική μέτρηση Tg ορού και περιοδικό υπερηχογράφημα τραχήλου).