Odtéká ze [[Zeravšanský ledovec|Zeravšanského ledovce]] v [[Tádžikistán]]u, v [[horský uzel|horském uzlu]] [[Koksu]]. Ten se nachází v [[nadmořská výška|nadmořské výšce]] přibližně 2800 [[metr|m]] v místě, kde se potkávají [[Turkestánský hřbet|Turkestánský]] a [[Zeravšanský hřbet]]. Prvních 300 km teče v úzké hluboké [[dolinaúdolí (geomorfologie)|dolině]]. Na tomto úseku přijímá své největší levé přítoky ([[Fandarja]], [[Kštut]], [[Magian]]). V rovinaté části svého toku, která začíná pod městem [[Pendžikent]], už žádné další velké přítoky nepřijímá. Nedaleko města [[Samarkand]] se rozděluje na dvě ramena [[Akdarja]] (severní) a '''Karadarja''' (jižní), které se opět slévají u osady [[Chatyrči]]. Mezi rameny se nachází [[ostrov]] [[Miankale]]. Na dolním toku je řeka známá pod názvem '''Karakuldarja''' a nacházejí se na ní [[Bucharská oáza|Bucharská]] a [[Karakulská oáza]]. Řeka se zcela vsakuje v [[poušť|poušti]] [[Kyzylkum]] a nedotéká do [[Amudarja|Amudarji]]. na dolním toku napájí řeka čtyři [[jezero|jezera]] [[Dengizkul]], [[Karakyr]], [[Tuzgan]] a [[Shurgak]].
