Инсульты в молодом возрасте представляют собой сложную проблему с точки зрения тактики ведения пациентов и социальных последствий. Большинство случаев в этой группе классифицируются как инсульты с неопределенной этиологией. Применение мультимодального диагностического подхода может помочь в оценке факторов риска и основных механизмов. Сочетание инсульта с острым инфарктом миокарда в молодом возрасте встречается крайне редко. Атеросклероз крупных артерий должен быть исключен как потенциальная причина развития этого состояния. Чреспищеводная эхокардиография играет важную роль в диагностическом алгоритме. Представлен клинический случай фатального сочетания острого инсульта и инфаркта миокарда у 40-летней женщины без предшествующих клинических проявлений сердечно-сосудистых заболеваний и отягощенного семейного анамнеза. При проведении чреспищеводной эхокардиографии был обнаружен большой подвижный тромб в области синотубулярного соединения восходящей аорты. С помощью трансторакальной эхокардиографии выявлена акинезия нижней стенки левого желудочка, несмотря на отсутствие изменений на электрокардиограмме. Результаты аутопсии подтвердили одновременное развитие тромбоэмболического инсульта в бассейне правой средней мозговой артерии и инфаркта миокарда нижней стенки левого желудочка вследствие тромбоза правой коронарной артерии. Этот случай документирует чрезвычайно редкий для данной возрастной категории фатальный эпизод кардиоцеребральной тромбоэмболии вследствие дестабилизации одной атеросклеротической бляшки.