腸管病原性大腸菌症の潜伏期は約5~8日です。新生児や衰弱した小児、また重症感染の場合は、潜伏期が1~2日に短縮されることがあります。
腸管病原性大腸菌症は、急性期(大量感染および食中毒)と徐放期(腸炎)(ほとんどの場合、接触感染)の両方で発症します。便は通常、黄色またはオレンジ色で、少量の透明な粘液を含み、水と混ざり合った状態(「水粥」)で、時には飛び散り、おむつ全体を濡らします。おむつ上で水分を吸収した後、便は正常に戻り、粘液は消失します。便はドロドロで泡立ち、少量の緑色の物質が混じることがあります。
腸管病原性大腸菌症の最も持続的な症状は、1日に1〜2回の嘔吐、または持続的な逆流で、これは発症初日から現れます。すべての臨床症状は通常徐々に増加し、発症5〜7日目に最も顕著になります。状態は悪化し、無力症が増加し、食欲不振まで食欲が減退します。逆流(または嘔吐)の頻度が増加します。体温は1〜2週間以上亜熱性(または発熱性)のままで、排便回数は1日に10〜15回以上に増加し、脱水症状が増加します。ほとんどの子供で中毒症と中毒症が発生し、多くの場合グレードII〜III(体重が10%以上不足)に達し、ほとんどの場合は塩分が欠乏しています。これらの子供は体温が正常範囲以下で、四肢が冷たく、肢端チアノーゼを示します。有毒な呼吸、頻脈、心音の鈍化、しばしば意識混濁または意識消失、痙攣。粘膜は乾燥して赤みを帯び、皮膚のひだは伸びず、大泉門は陥没している。急性腎不全、副腎不全、DIC症候群、感染性毒素性ショックの可能性がある。
外見的には、腹部膨満(鼓腸)、小腸のゴロゴロ音、皮膚の蒼白が特徴的である。肝臓と脾臓の腫大は、重症の中毒性敗血症型、または敗血症を発症した場合にのみ認められる。肛門は閉鎖し、肛門周囲と臀部の皮膚は炎症を起こして浸軟する。中毒症状、脱腸、下痢症候群の重症度は、軽度から死に至る極めて重度まで大きく異なる。