El cultivo de arroz (L.) utilizando siembra directa es susceptible al estrés por frío, particularmente durante la germinación de semillas y el crecimiento temprano de plántulas en la primera temporada de un sistema de doble cultivo. Alternativamente, la prehumectación de semillas con varias hormonas promotoras del crecimiento vegetal es una técnica efectiva para promover una emergencia rápida y uniforme bajo estrés por frío. Por lo tanto, evaluamos el impacto de la prehumectación con giberelina A3 (GA) y brasinolida (BR) en la emergencia de semillas de arroz, examinando sus respuestas proteómicas bajo condiciones de baja temperatura. Los resultados indicaron que GA y BR aumentaron la tasa de germinación de semillas en un 22.67% y un 7.33% a las 72 horas y un 35% y un 15% a las 96 horas en comparación con el control (CK), respectivamente. Además, el análisis proteómico identificó 2551, 2614 y 2592 proteínas diferencialmente expresadas (DEPs) en GA, BR y CK, respectivamente. Entre ellas, GA mostró 84 DEPs reguladas al alza y 260 reguladas a la baja, mientras que BR mostró 112 DEPs reguladas al alza y 102 reguladas a la baja, y CK tuvo 123 DEPs reguladas al alza y 81 reguladas a la baja. Notablemente, bajo estrés por frío, tanto GA como BR están involucrados en el metabolismo de peróxido, la biosíntesis de fenilpropanoides y el metabolismo de fosfato de inositol, mejorando la capacidad antioxidante y proporcionando sustancias energéticas para la germinación. Además, GA desencadena la regulación específica de la activación de proteínas responsables del estrés, la activación de GTP y la biosíntesis de ácido ascórbico y promueve la estabilidad e integridad de las membranas celulares, así como la síntesis de paredes celulares, proporcionando defensa física para que las semillas resistan bajas temperaturas. Al mismo tiempo, BR desencadena una participación específica en la síntesis de ribosomas y la síntesis de aminoácidos, promoviendo la capacidad biosintética y la regulación metabólica para mantener las actividades vitales de las plantas bajo estrés por bajas temperaturas. Además, la expresión de varios genes confirmó que GA y BR están involucrados en el metabolismo de peróxido, la biosíntesis de fenilpropanoides y el metabolismo de fosfato de inositol, mejorando la capacidad antioxidante y proporcionando sustancias energéticas para la germinación. Este estudio proporciona valiosas ideas sobre cómo el embrión de semilla de arroz responde y tolera el estrés por frío con la prehumectación de semillas de GA.