Чепеларска река води началото си от 1 550 м н.в. в курорта "Пампорово". От извора си до село Хвойна тече на север, след това до село Бачково — на североизток, а след селото и до устието си — отново на север. От извора до град Асеновград протича в тясна, дълбока и красива долина, по която има две малки долинни разширения — в районите на град Чепеларе и село Хвойна. След Асеновград реката навлиза в Горнотракийската низина, където коритото ѝ става широко и песъчливо и от него наляво и надясно се отделят напоителни канали. Влива се отдясно в река Марица на 148 m н.в., на 2,5 km южно от село Рогош, Община Марица.