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大肠杆菌可由菌血症引起全身性感染，如败血症或局部肠道外感染，如脑膜炎或关节炎。大肠杆菌引起的败血症可以是原发的，主要发生于新生至4日龄猪，也可以继发于腹泻或其他一些危害青年猪的疾病。
新生期原发性败血症发生于缺乏免疫力的仔猪。虽然这些仔猪通常在出生后的最初几天内出现败血症，但该病可发生于整个泌乳期，在有些病例可延续发生至80日龄。温度低和卫生条件差都会增加全身性感染的风险。小肠常被认为是大肠杆菌侵入的主要部位，因为该病可通过口服或胃内投喂接种物人工诱发。细菌也可通过呼吸道或脐污物入侵。所涉及的菌株被称为ExPEC，是一组具有大量不同毒力因子的混合群体。
继发性败血症在ETEC侵入后发生。患ETEC性严重腹泻的年长哺乳仔猪通常最容易受到感染。刚分娩后不久母猪也可能受到感染。有助于致死性ETEC入侵的其他风险因子可能包括：能损伤小肠和改变菌群环境的肠道病毒或感染可引起免疫抑制的PRRSV。
致病机理细菌穿过消化道粘膜，可能是通过肠上皮细胞的胞吐作用，亦可能是直接穿过由临近上皮细胞的侧血浆膜形成的肠上皮细胞膜间隙，在进入血流之前先侵入肠系膜淋巴结。细菌的这种侵入并随血流分布到各种肠道外器官，如心肝脾肺肾脑引起全身性感染（败血症、多发性浆膜炎）或局部感染（脑膜炎或关节炎）
临床症状精神沉郁、跛行、不愿活动、厌食、被毛粗糙和呼吸困难，部分原因是受细菌内毒素/外毒素或细菌代谢产物所诱导产生的炎性细胞因子的影响。感染仔猪俯卧，腹部稍膨大，有时仔猪意识丧失并伴有痉挛和划桨运动；有可能体况良好但可见到身体末梢部位淤血发绀。一些仔猪发现时即已死亡，而其他猪只昏迷并未见任何腹泻症状。这些临床症状在出生后12h即可发生，48h内出现死亡。在年龄较大的仔猪，临床症状有周期性腹泻，在急性败血症出现前的一些疾病与新生仔猪相似
病理变化在急性原发性败血症，可能除了小肠、肠系膜淋巴结和一些肠道外器官的充血外没有其他大体病变。在亚急性病例，可见浆膜下或粘膜出血，并经常可见到纤维素性多发性浆膜炎，且常伴有化脓性脑膜炎和关节炎。在继发于肠源性大肠杆菌病的败血症，浆膜表面可见出血斑，脾脏肿大并伴有急性腹泻，一些病例还可见到脱水
诊断当出现尤其是在4日龄以下仔猪出现上述症状时，应怀疑为全身性大肠杆菌病。在年长哺乳仔猪尤其是患有多发性浆膜炎的刚断奶仔猪，应该与副猪、链球、鼻支原体进行区分。
预防和控制最有效的预防措施是重视哺乳管理，确保仔猪吃到足够量的初乳。设施设计和最小化粪便对环境污染的管理措施，都会降低哺乳仔猪暴露于大肠杆菌的概率和传播大肠杆菌的概率。在败血症中对已出现临床症状的病例大多无效，然而应对剩下未感染的同窝及临窝仔猪用抗菌素进行预防性治疗。
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