Introdução: Ao considerar as atuais mudanças no processo de ensino-aprendizagem, entende-se que o ensino em enfermagem ainda se apresenta, em alguns aspectos, fragmentado e pouco direcionado às singularidades e realidades apresentadas pelo Sistema Único de Saúde. Objetivo: Avaliar o efeito de storytelling na aprendizagem de estudantes de enfermagem sobre o histórico e a institucionalização do SUS. Método: Trata-se de um estudo multimétodos, constituído por pesquisa metodológica e Ensaio Clínico Randomizado (ECR). No estudo metodológico, ocorreu construção e validação do conteúdo de storytelling e de um instrumento de coleta de dados sobre o histórico e a institucionalização do SUS. 14 juízes especialistas participaram do processo de validação do conteúdo da história e do instrumento. Os dados foram analisados pelo Índice de Validação de Conteúdo (IVC) e teste binomial. O ECR teve amostra de 48 discentes, randomizados com taxa de 1:1, em Grupo Intervenção (GI) (n=24), que participou da aula com storytelling, e Grupo Controle (GC) (n=24), que participou da aula tradicional, ambas remotamente. O desfecho foi avaliado por meio do instrumento Teste de Verificação de Aprendizagem (TVA), construído e validado para este fim. A coleta de dados ocorreu em duas turmas de graduação em enfermagem e em três momentos: 1o – pré-teste e aplicação das intervenções; 2o – pós-teste imediato; 3o - pós-teste após 15 dias. A homogeneidade entre os grupos foi verificada pelos testes t de Student para amostras independentes, U de Mann-Whitney, Qui-quadrado para proporção e exato de Fischer. Na comparação intragrupo, utilizaram-se os testes t de Student para amostras dependentes e McNemar. Na comparação intergrupo, empregaram-se os testes Q Cochran, Qui-quadrado para proporção e exato de Fisher. Considerou-se nível de significância de 5% e intervalo de confiança de 95%. O projeto foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa da Universidade Federal do Piauí, com o parecer no 4.987.149, e cadastrado no Registro Brasileiro de Ensaios Clínicos (RBR-4d93q84). Resultados: O storytelling foi estruturado a partir do referencial de Vogler (1998) com as etapas para a escrita de histórias significativas. O conteúdo da história e do instrumento de coleta de dados, contemplou o contexto histórico de saúde pública brasileira até a institucionalização do SUS. O storytelling foi considerado válido quanto aos objetivos, estrutura/apresentação e relevância, já que os itens avaliados pelos juízes especialistas alcançaram IVC superior a 0,8. Na avaliação do instrumento de coleta de dados (TVA), os experts consideraram válido quanto à objetividade, compreensão e relevância, com IVC 0,92. Na análise intragrupo, os GI e GC tiveram aumento significativo da aprendizagem sobre o histórico e a institucionalização do SUS no pós-teste (GI e GC: <0,001). Na comparação intergrupo, as proporções das pontuações iguais ou superiores a 70% do instrumento TVA foram semelhantes no pré-teste e no pós-teste imediato (p=0,125), enquanto no pós-teste após 15 dias, a proporção de acertos do questionário no GI foi estatisticamente superior à do GC (p=<0,001). Conclusão: Storytelling revelou um efeito positivo e duradouro na aprendizagem sobre o histórico e a institucionalização do SUS. A estratégia metodológica promoveu um espaço de ensino e aprendizagem dinâmico e participativo, a ser incorporado no processo de mudanças de paradigmas para a formação de enfermeiros.