目的探讨贝伐珠单抗加同步放化疗联合二甲双胍对非小细胞肺癌（NSCLC）患者临床疗效及磷酸腺苷活化蛋白激酶（AMPK）、血管内皮生长因子（VEGF）及血清趋化素的影响。方法选取盘锦辽油宝石花医院2016年2月—2019年2月收治的120例NSCLC患者为研究对象,随机数字表法分为研究组和对照组各60例,对照组给予贝伐珠单抗加同步放化疗,研究组在对照组基础上联合二甲双胍治疗,比较2组患者临床疗效以及治疗前后血清AMPK、VEGF、血清趋化素、胰岛素样生长因子-1（IGF-1）和雷帕霉素靶蛋白（mTOR）水平及免疫功能。结果研究组临床治疗有效率、疾病控制率、生活质量均优于对照组（P<0.05）;治疗后研究组AMPK升高以及VEGF、血清趋化素、IGF-1、mTOR降低程度均优于对照组（P<0.05）;且研究组患者治疗后免疫细胞CD3⁺、CD4⁺和CD4⁺/CD8⁺水平上升以及CD8⁺水平下降程度均优于对照组（P<0.05）;2组患者不良反应差异无统计学意义（P>0.05）;研究组患者总生存期（OS）、无进展生存期（DFS）均长于对照组（P<0.05）。结论贝伐珠单抗加同步放化疗联合二甲双胍治疗NSCLC可有效降低患者VEGF及血清趋化素表达水平,提高患者AMPK蛋白表达水平,临床疗效显著。