Основным фактором в развитии заболевания является наличие в крови токсинов вследствие образования шигеллами ядов, а также экзотоксинов и эндотоксинов других микроорганизмов, обитающих в кишечнике, продуктов воспалительного процесса и омертвения из поврежденных отделов толстой кишки. Сначала нарушаются функции периферической и ЦНС, а также ССС, надпочечников и пищеварительных органов. У людей с ВИЧ свойственно распространенное и продолжительное поражение кишечника.
Возбудители дизенетерии способны существовать в желудке от 2-3 часов до нескольких дней (редко). При этом часть из них уже тут разлагается, образуя эндотоксин. Через кислотный барьер желудка, возбудители инфекции проникают в кишечник. В тонкой кишке они фиксируются к эпителиальным клеткам и продуцируют энтеротоксический экзотоксин, приводящий к повышенному отделению жидкости и солей в просвет кишки. Панкреатические катализаторы, находящиеся в тонкой кишке, временно ослабляют активность веществ, освобождающие гемоглобин из эритроцитов, наружной мембраны возбудителей дизентерии, которые обеспечивают их проникновение в энтероциты, и этим защищают эти энтероциты. Однако какое-то количество шигелл все же попадает в эпителиальные клетки главным образом подвздошной кишки, и распространяются в них. Возбудители инфекции интенсивно перемещаются в цитоплазме и распространяются на соседние эпителиальные клетки, приводя к воспалению в тонкой кишке, поддерживающееся и усугубляещееся воздействием образуемого возбудителями дизентерии цитотоксического экзотоксина, угнетающего синтез протеинов.