Место первичной репликации вируса неизвестно, но уже в инкубационном периоде развивается вирусемия, и вирус выделяется в окружающую среду с выдыхаемым аэрозолем, мочой и испражнениями. Вирус проникает в организм через слизистые оболочки верхних дыхательных путей. В дальнейшем вирус размножается в лимфатических узлах (этот процесс сопровождается полиаденопатией), а также в эпителии кожи, приводя к появлению сыпи. Вирус проникает через ГЭБ и плаценту. В результате активации продукции интерферонов, формирования клеточного и гуморального иммунитета циркуляция вируса прекращается, и наступает выздоровление. Однако у беременных и детей с врождённой краснухой вирус может просуществовать в организме длительное время.
При врождённой краснухе вирус попадает в плод через кровоток матери и инфицирует эпителий ворсинок хориона и эндотелий кровеносных сосудов плаценты, затем попадает в кровоток плода. При этом поражаются органы и ткани, находящиеся в процессе формирования, т.е. в так называемом критическом периоде внутриутробного развития (для мозга это 3-11-я неделя беременности, для глаз и сердца - 4-7-я, для органа слуха -7-12-я неделя). Психомоторные нарушения плода развиваются при заболевании матери краснухой на 3-4-м месяце беременности. Сформировавшийся плод относительно устойчив к действию вируса. Частота поражения плода зависит от срока беременности. Заражение краснухой на 1-4-й неделе беременности приводит к поражению плода в 60% случаев, на 9-12-й неделе - в 15% случаев, на 13-16-й неделе - в 7% случаев. Чем раньше произошло инфицирование плода, тем тяжелее и многообразнее его поражения.
В основе развития пороков и аномалий плода лежит способность вируса подавлять митотическую активность клеток и, в меньшей степени, его прямое цитопатологическое действие.