O conhecimento das marchas de acúmulo de matéria seca e de nutrientes no pimentão é importante para se estimar a demanda de nutrientes e planejar a adubação da cultura. Dentre os nutrientes, nitrogênio é um dos elementos mais absorvidos pelo pimentão, e fósforo, um dos elementos que mais limitam as produções das culturas. Portanto, esta investigação foi realizada com o objetivo de avaliar o acúmulo de matéria seca e de nutrientes pelo pimentão e o rendimento da cultura em função de doses de N e P. Foram aplicadas, em um Argissolo Vermelho Amarelo do município de Mossoró, RN, cinco doses de nitrogênio (0, 50, 100, 150 e 200 kg ha^-1 de N) e cinco de fósforo (0, 60, 120, 200 e 300 kg ha^-1 de P₂O₅). O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso com quatro repetições. Foram avaliadas as seguintes características: produtividade de frutos comerciais, produtividade de frutos não comerciais, produtividade total de frutos, número de frutos comerciais, número de frutos não comerciais, número total de frutos e massa média de frutos comerciais. Foi definido o nível crítico de P extraído do solo pelo extrator Mehlich-1, bem como os níveis críticos de N e de P nas folhas diagnósticas. Para a marcha de crescimento e absorção de nutrientes quatro plantas foram amostradas aos 14, 28, 42, 56, 70, 84, 98, 112 e 126 dias após o transplante (DAT) nas doses de 100 kg ha^-1 de N e 120 kg ha^-1 de P₂O₅. A máxima produção de matéria seca total da planta ocorreu aos 126 DAT, com acúmulo de 73,5 g planta^-1. Para este valor, os frutos contribuíram com 57,1% e a parte aérea vegetativa com 42,9%. O acúmulo de nutrientes em ordem decrescente na planta foi: K (2,68 g planta^-1) > N (1,61 g planta^-1) > Ca (0,31 g planta^-1) > Mg (0,23 g planta^-1) > P (0,20 g planta^-1). Em relação à partição de nutrientes na planta, o N e o P foram encontrados em maiores quantidades nos frutos, enquanto o K, Ca e Mg na parte aérea vegetativa. Para a produtividade de 16,3 t ha^-1, as exportações de N, P, K, Ca e Mg foram equivalentes a 23,07; 3,41; 29,17; 1,33 e 2,08 kg ha^-1, respectivamente. A melhor combinação de doses de N e de P₂O₅ recomendadas para a produção de máxima eficiência econômica do pimentão “Atlantis” foi de 29,93 kg ha^-1 de N e 40,22 kg ha^-1 de P₂O_5, respectivamente. Os níveis críticos de N na folha e de P na folha e no solo, associados à produção de máxima eficiência econômica do pimentão foram, respectivamente, de 34,78-38,94 g kg^-1; 2,02–2,36 g kg^-1 e 12,85–29,18 mg dm^-3.