Возбудитель чумы проникает в организм человека через кожу, слизистые оболочки глаз, рта, дыхательных путей, желудочно-кишечного тракта. Независимо от места внедрения микробы с током лимфы заносятся в регионарные лимфатические узлы, где интенсивно размножаются. Лимфатические узлы увеличиваются, в них развивается серозно-геморрагическое воспаление с некрозом лимфоидной ткани и выраженным периаденитом (бубонная форма). В связи с потерей лимфатическим узлом барьерной функции, микробы попадают в кровь (первичная генерализация), гематогенно заносятся во внутренние органы, лимфатические узлы, вызывая в них воспаление (вторичная генерализация). Усиленное размножение микробов во вторичных очагах приводит к глубоким дистрофическим и некротическим изменениям. Заболевание переходит в третью фазу — фазу септицемии. Развивается повторная генерализация инфекции с клинической картиной сепсиса (септическая форма чумы).
При гематогенном заносе чумных микробов в легочную ткань возникает пневмония (вторичная легочная чума), при которой происходит интенсивное выделение микробов при дыхании и с кашлем.
Первичная легочная чума развивается при аэрогенном заражении. Генерализация процесса при легочной чуме происходит значительно быстро, чем при бубонной.