Cuando la mosca tsetsé infecta al hombre, inocula los tripomastigotes metaculares presentes en sus glándulas salivales por vía transcutánea. Una vez en el huésped, los parásitos ingresan al sistema linfático y a la sangre, donde se transforman en tripomastigotes circulantes y comienzan una actividad de reproducción incesante por división binaria (etapa hemolinfática).
La parasitemia es periódica: momentos en los que es alta y alterna con otros en los que se reduce bruscamente para la producción de anticuerpos específicos por parte del organismo infectado. Un grupo de parásitos, sin embargo, modificando las glicoproteínas de la superficie, es capaz de evadir la respuesta del anticuerpo. Se repite el ciclo de multiplicación y lisis.
Más adelante, en el curso de la infección, los tripanosomas invaden los ganglios linfáticos, el bazo, el hígado y muchos otros órganos. La muerte puede ocurrir unos días después de la participación del sistema nervioso central ( etapa meningo-encefalítica ).
El ciclo se mantiene cuando una mosca tsetse ingiere la sangre de un hombre o animal infectado. En el vector, el protozoo se multiplica en el intestino, antes de migrar a la glándula salival del insecto. La mosca tsetsé puede transmitir la infección a otro mamífero o al hombre con una nueva picadura si ha pasado al menos 20 a 30 días desde que se infectó.
