Воротами инфекции служит слизистая оболочка верхних дыхательных путей. Вирус размножается в лимфоидных, ретикулярных и гистиоцитарных клетках. Затем возбудитель проникает в регионарные лимфатические узлы, где также реплицируется.
На 5-6-й день инкубационного периода происходит первый прорыв возбудителя в кровь, возникает первая вирусемия и распространение вирусов по всему организму с их фиксацией в макрофагах и лимфоцитах, где вирусы накапливаются. В конце инкубационного периода возникают вторая волна вирусемии. Возбудитель обладает выраженной тропностью к эпителиальной ткани и поражает кожные покровы, конъюнктивы, слизистые оболочки верхних дыхательных путей и ротовой полости (пятна Бельского-Филатова-Коплика). В связи с тропностью вируса кори к клеткам ЦНС может развиться коревой менингит или энцефалит.
Начинают вырабатываться интерферон и противокоревые антитела. С 3-го дня периода высыпаний количество вируса в крови резко снижается, а к 4-5-му дню возбудитель в крови обычно не обнаруживается. Клетки, ткани и органы постепенно восстанавливаются. Наступает стадия формирования иммунитета и ликвидации патологического процесса, что соответствует стадии реконвалесценции.