En este trabajo, se investigó experimentalmente el efecto del tratamiento de modificación de superficie de nanocristales ultrasónicos (UNSM) a temperatura ambiente y alta temperatura (RT y HT) en el comportamiento de fatiga a alta frecuencia de la aleación Inconel 718 fabricada mediante el proceso de deposición de metal por láser (LMD). El tratamiento UNSM a RT y HT modificó la morfología de la superficie y produjo una capa de superficie nanostructurada con un grosor de aproximadamente 120 y 140 um, respectivamente. La rugosidad de la superficie de la muestra no tratada se redujo, mientras que la dureza de la superficie aumentó notablemente después del tratamiento UNSM a RT y HT. Ambos aumentaron con el incremento de la temperatura del tratamiento UNSM. El comportamiento de fatiga de las muestras no tratadas a varios niveles de estrés mejoró ligeramente después del tratamiento UNSM a RT y HT. Esto se debe principalmente a la formación de una capa de superficie nanostructurada de grano fino con porosidad reducida y un alto estrés residual de compresión inducido. Los mecanismos de fatiga de las muestras se discutieron de manera exhaustiva basándose en el análisis fractográfico cuantitativo por SEM.