Đây là biến chứng nguy hiểm nhất gây tỷ lệ tử vong cao và di chứng nặng nề trong chảy máu dưới nhện. Biến chứng này hay xảy ra nhất trong vòng 24 giờ đầu và cuối tuần lễ thứ nhất đầu tuần lễ thứ hai [Error: Reference source not found], [Error: Reference source not found], [Error: Reference source not found], [Error: Reference source not found], [Error: Reference source not found], [Error: Reference source not found], [Error: Reference source not found]. Theo Mayer SA (2010) tỷ lệ chảy máu tái phát cao nhất trong vòng 24 giờ đầu (4%) và tỷ lệ đó tăng dần, mỗi ngày tăng khoảng 1% đến 2%. Sau hai tuần tỷ lệ chảy máu tái phát là 20%, sau một tháng là 30% và 40% trong vòng sáu tháng. Khoảng 50% tử vong ngay lập tức, 30% khác tử vong sau biến chứng [Error: Reference source not found], [Error: Reference source not found], [Error: Reference source not found], [Error: Reference source not found], [Error: Reference source not found].
Đặc điểm là tình trạng lâm sàng đang ổn định đột ngột nặng lên: Đột ngột nhức đầu dữ dội, nôn, huyết áp có thể tăng hoặc hạ thấp, rối loạn hô hấp, có thể co giật, có thể xuất hiện thêm dấu hiệu thần kinh khu trú. Bệnh nhân bị rối loạn ý thức thường ban đầu kích thích vật vã rồi đi vào hôn mê sâu, trường hợp nặng co cứng hoặc duỗi cứng mất não. Các rối loạn về tim mạch và hô hấp như ngừng tim, ngừng thở, tỷ lệ tử vong rất cao mặc dù đã được hồi sức tích cực [Error: Reference source not found], [Error: Reference source not found]. Chảy máu tái phát có thể do thành mạch kém bền vững và mất khả năng tự điều hòa. Theo các tác giả, biến chứng chảy máu tái phát rất nguy hiểm
tỷ lệ tử vong rất cao và điều trị nội khoa thường không khả quan. Muốn giảm tỷ lệ tỷ vong của chảy máu dưới nhện cần phải dự phòng tốt biến chứng chảy máu tái phát, hạn chế tối đa các yếu tố nguy cơ như kiểm soát huyết áp, giảm đau an thần, tránh táo bón, không gắng sức, hạn chế các kích thích. Đặc biệt phẫu thuật kẹp túi phình bằng kẹp kim loại (clip) hoặc can thiệp nội mạch bằng cuộn kim loại (coil) để loại bỏ túi phình khỏi vòng tuần hoàn càng sớm càng tốt [Error: Reference source not found], [Error: Reference source not found], [Error: Reference source not found], [Error: Reference source not found], [Error: Reference source not found], [Error: Reference source not found], [Error: Reference source not found].