Листерии проникают в организм человека через слизистые оболочки ЖКТ, органов дыхания, глаз, половых путей, повреждённую кожу, через плаценту беременной к плоду. В месте входных ворот развивается воспалительный процесс, при этом часто вовлекаются регионарные лимфатические узлы. Резидентные макрофаги или моноциты поглощают бактерии в процессе неспецифического фагоцитоза. Часть листерий при этом погибает, оставшиеся размножаются внутриклеточно. При адекватной иммунной реакции организма дальнейшего продвижения листерий не происходит. В противном случае из входных ворот микробы могут распространяться гематогенным и лимфогенным путём, проникают в ретикулярно-эндотелиальную систему (печень, селезёнку, лимфатические узлы), в ЦНС, почки и т.д., где происходит их дальнейшее размножение с образованием гранулём, состоящих из ретикулярных, моноцитарных клеток, клеточного детрита, изменённых полиморфно-ядерных лейкоцитов; в центре же гранулём возникают скопления листерий (грамположительные аргирофильные короткие палочки, расположенные в виде цепочек или попарно). Прогрессирование процесса вызывает некротические изменения в центре гранулём. В дальнейшем происходят организация некротических очагов, рассасывание некротизированных клеточных элементов с возможным рубцеванием. Специфические гранулёмы чаще всего можно обнаружить в печени.
Листерии способны преодолевать ГЭБ, поражать оболочки, вещество головного мозга.
При врождённом листериозе гранулематозный процесс носит генерализованный характер, и его трактуют как гранулематозный сепсис. При наружном осмотре новорождённого с листериозом выявляют множественные бело-серые гранулёмы диаметром 1-2 мм, в части случаев сыпь на коже, папулёзную с геморрагическим венчиком или розеолёзную. На вскрытии умерших от листериоза все органы на поверхности или на разрезе словно посыпаны пшеном: бело-серые, серо-жёлтые гранулёмы обнаруживаются под плеврой, в лёгких, под капсулой печени и в её ткани, в почках, под мягкой мозговой оболочкой, в веществе головного мозга, селезёнке, лимфатических узлах, кишечнике, желудке, надпочечниках, тимусе. Микроскопически в коже наблюдают продуктивный васкулит, очажки некроза в дерме с образованием гранулём, гиперемию. В печени выявляют множественные субмилиарные очаги некроза гепатоцитов с выраженной гиперплазией и пролиферацией звездчатых эндотелиоцитов, на месте которых формируются описанные выше гранулёмы.