O prévio conhecimento do processo de infecção e do comportamento de patógenos, na avaliação do potencial fisiológico de sementes de milho, é essencial para a tomada de decisão sobre o destino de lotes que podem comprometer a semeadura. Objetivou-se, com este trabalho, determinar o período mínimo necessário para a contaminação de sementes de milho por Fusarium graminearum Schwabe e Fusarium verticillioides (Sacc.) Nirenberg, bem como avaliar a influência destes patógenos na germinação e no vigor de sementes, por meio do teste de frio. Foram utilizadas sementes de três híbridos de milho, as quais entraram em contato com os patógenos em diferentes períodos, avaliados com e sem desinfestação superficial. Após a determinação do período adequado, novas amostras foram contaminadas por F. graminearum e F. verticillioides, sob diferentes níveis de infecção, e submetidas ao teste de germinação em areia. O teste de frio foi realizado com sementes sadias e contaminadas, em diferentes períodos, em câmara fria. O período de 16 horas de contato das sementes de milho com F. graminearum e F. verticillioides foi suficiente para a ocorrência de infecção. F. graminearum e F. verticillioides não interferiram na germinação de sementes de milho, contudo, F. graminearum reduziu o desempenho dos lotes de sementes.