Река Луда Яна извира от 1 423 м н.в. под името Елишка река в западното подножие на връх Бич (1 449 м) в Същинска Средна гора. До град Панагюрище тече в югозападна посока в дълбока долина. Преди града завива на юг, вече под името Панагюрска Луда Яна и пресича Панагюрската котловина. След това продължава на юг, а от село Бъта на югоизток в дълбока проломна долина вече под името Луда Яна. При село Росен навлиза в Горнотракийската низина и тече в широко песъчливо корито. Влива се отляво в река Марица на 195 m н.в., северно от село Синитово.