L'invention concerne un procédé d'hydrogénation d'une charge d'hydrocarbures. Ledit procédé consiste à mettre en contact une quantité importante de la charge d'hydrocarbures avec de l'hydrogène à contre-courant dans une première zone de réaction dans des conditions de réaction d'hydrogénation en présence d'un catalyseur d'hydrogénation dans au moins un premier lit catalytique, un effluent liquide sortant au niveau d'une extrémité inférieure de la première zone de réaction et un effluent gazeux contenant de l'hydrogène sortant au niveau d'une extrémité supérieure de la première zone de réaction, et à mettre en contact une petite partie de la charge d'hydrocarbures avec ledit effluent gazeux contenant de l'hydrogène à cocourant dans une seconde zone de réaction présentant un lit catalytique positionné pour recevoir l'effluent contenant de l'hydrogène de la première zone de réaction.