Om den normala rytmen inte återställs eller om rytmrubbningen orsakar svåra symtom, kan man göra en konvertering. Konverteringen kan göras elektriskt eller farmakologiskt. Elektrisk konvertering kräver kort narkos, under vilken förmaksflimmerrytmen återställs till sinusrytm med en elstöt. På grund av narkosen kan elkonvertering i allmänhet endast göras på sjukhuset.
Vid farmakologisk konvertering behövs ingen narkos och detta kan även göras på välutrustade hälsovårdscentraler. Patienten får inte ha ätit eller druckit på 4–6 timmar före narkosen och av denna anledning är det bra att avstå från att äta eller dricka innan man kommer till akuten. Efter konverteringen observeras rytmen och tillståndet i ungefär 2–4 timmar före utskrivning.
Om förmaksflimret inte upphör med hjälp av elkonverteringen eller om elkonvertering av någon annan anledning inte är möjlig, kan rytmen konverteras farmakologiskt.
Ett antiarytmika som väljs individuellt kan enligt läkarens anvisningar tas oralt som tabletter eller ges som intravenös dropp. Läkemedlet verkar snabbare om det administreras direkt i blodbanan. Efter att sinusrytmen har återställts observeras rytmen i 3–4 timmar före utskrivning.