Die in folgender Verlaufsbeschreibung vergrößert und fett hervorgehobenen Verkehrsübergänge bzw. Passhöhen liegen innerhalb des Einzugsgebietes der Iller.
Der Iller-Ursprung befindet sich in Bayern bei Oberstdorf (813 m, südlichste Gemeinde Deutschlands und Fremdenverkehrszentrum des Allgäus, im Bild unten) im oberen Allgäu.
Nördlich des Ortsgebietes entsteht die Iller auf 783 m Seehöhe durch den Zusammenfluss der aus dem österreichischen Kleinwalsertal kommenden Breitach (westlicher Quellbach) mit der Trettach (östlicher Quellbach) und der von Süden kommenden Stillach, deren Quellen auf fast 2.000 m Seehöhe in der Gegend des südlichsten Punktes Deutschlands in den Allgäuer Alpen entspringen.
Noch vor Oberstdorf fließt der Breitach unmittelbar nach ihrem Grenzübertritt nach Bayern von Westen die 7,7 km lange Starzlach zu, durch deren Tal eine mautpflichtige Privatstraße in den Weiler Rohrmoos und weiter über den auf der Kontinentalwasserscheide gelegenen Rohrmoossattel in die österreichische Grenzortschaft Sibratsgfäll führt.
Auf ihrem Weg nach Norden fließt der Iller 5 km nach Oberstdorf bei der Ortschaft Fischen im Allgäu (761 m) von links die 4,7 km lange Weiler Ach zu, durch deren Tal eine Straße über den ebenfalls auf der Kontinentalwasserscheide gelegenen Riedbergpass nach Österreich in das in Vorarlberg liegende Tal des Bregenzer Ach-Zuflusses Bolgenach und damit ins Rheingebiet führt.
In der 13 km nördlich von Oberstdorf gelegenen Stadt Sonthofen (741 m, im Bild unten die Marktstraße) fließen der Iller von links die Gunzesrieder Ach und von rechts die 23 km lange Ostrach (nicht zu verwechseln mit dem gleichnamigen direkten südlichen Donauzufluss in Baden-Württemberg) zu, durch deren Tal eine Straßenverbindung über Oberjoch ins Lechgebiet führt.
Weitere 9 km flussabwärts fließt der Iller in Immenstadt im Allgäu (729 m, im Bild unten) von links die 21,3 km lange Konstanzer Ach zu, durch deren Tal Straßen ins Rheingebiet, – und zwar über Hinterstaufen ins Einzugsgebiet der Bregenzer Ach und über Kalzhofen ins Argental -, führen. In Rauhenzell, einem östlichen Vorort von Immenstadt, fließt der Iller von rechts der Rossbach zu, dessen Quelle im Gemeindegebiet von Rettenberg liegt, über das Straßen ins Rottachtal führen.
Bei der unterhalb von Immenstadt liegenden Ortschaft Stein im Allgäu (720 m) fließt der Iller der 6 km lange Hölltobelbach von Westen zu, von dessen Quellgebiet eine Straße über den Kontinentalwasserscheidepass Stixner Joch ins Rheingebiet führt.
Bei der Ansiedlung Rottachmühle fließt von Osten der Iller die 14 km lange Rottach zu (702 m, im Bild unten das andersfarbige Wasser der Iller am rechten Bildrand), aus deren Tal und Nebentäler Verkehrswege über die Alpe Metzeberg und Oy ins Lechgebiet -, und über Kalchenbach-Rettenberg zurück nach Immenstadt führen.
In der 9 km unterhalb der Rottachmündung liegenden Ortschaft Waltenhofen fließt der Iller von Westen der 3 km lange gleichnamige Bach zu (690 m). Aus den Quellgebieten seiner zahlreichen Zuflüsse führen über die auf der Kontinentalwasserscheide liegenden Orte Diepolz, Hellengerst und Schwarzerd Verkehrswege über das Argental zum Bodensee.
Bei der 2 km unterhalb von Waltenhofen liegenden Ortschaft Durach mündet von Osten die Durach ein (680 m), nahe deren Quellgebiet über die Hintere Waxhalden eine Straße ins Wertachtal und somit ins Lechgebiet führt.
Die Iller passiert danach die Stadt Kempten im Allgäu (674 m), in der ihr von Westen wieder ein Bach namens Rottach zufließt (im Bild unten ein Steg über die Rottach im Stadtgebiet von Kempten), durch dessen Tal und über das Gemeindegebiet von Buchenberg Straßen in mehrere linke Seitentäler der Iller führen.
Der in der Passbeschreibung des Buchenberges erwähnte Kollerbach erreicht die Iller 5 km unterhalb von Kempten von Westen in der kleinen Ortschaft Hirschdorf (650 m). Neben der Auffahrt nach Buchenberg führt durch ein Nebental des Kollerbachtales eine Straße über den Sattel von Wiggensbach Markt ins Rohrachtal. Gegenüber der Kollerbachmündung erreicht in Hirschdorf von Osten auch die Laubas, durch deren Tal eine Straßenverbindung über Obereiberg ins Lechgebiet führt, die Iller.
Auf den folgenden 25 km ihres Flusslaufes erreichen die Iller von links die erwähnte 15,8 km lange Rohrach und bei Lautrach (631 m), wo sie von einer ehemaligen Eisenbahnbrücke überquert wird (im Bild unten) die Ach, nach deren Einmündung sie zum Grenzfluss Bayern/Baden-Württemberg (linkes Ufer) wird.
Nach Aitrach, wo sie von der Autobahn A 96 überquert wird, fließt der Iller in Mooshausen die Aitrach zu (596 m).
Die 14 km lange Aitrach entsteht durch Zusammenfluss der Wurzacher Ach und der Eschach auf 625 m Seehöhe nördlich von Leutkirch im Allgäu, wo die Hauptverkehrsverbindungswege über die Kontinentalwasserscheide bei Leutkirch-Hundhöfe vom Allgäu zum Bodensee verlaufen.
Die Wurzacher Ach entspringt in Baden-Württemberg im Ziegelbacher Ried (652 m), einem westlich des Wurzacher Riedes gelegenen Hochmoores bei Bad Wurzach (ältestes Moorheilbad Baden-Württembergs, im Bild unten das Schloss mit dem Stadtbrunnen). Dieses großteils unter Naturschutz stehende Gebiet ist das westlichste Einzugsgebiet der Iller.
Die 35 km lange Eschach entspringt in Bayern in der gleichnamigen Ortschaft im Gemeindegebiet von Buchenberg auf 1.092 m Seehöhe. Sie fließt entlang der Ostabdachung der Adelegg in nordwestlicher Richtung und bildet zeitweise die Grenze zwischen Bayern und Baden-Württemberg.
Sie durchfließt das Zentrum von Leutkirch (im Bild unten) und vereinigt sich nach fast 30 km im nördlichen Stadtteil Wuchzenhofen mit der Wurzacher Ach zur Aitrach, die ihrerseits 14 km später als Landesgrenze Bayern/Baden Württemberg bei Mooshausen die Iller erreicht, deren längster (zusammen mit dem Flusslauf der Eschach) Nebenfluss sie ist.
Weiter als Grenzfluss zwischen Bayern (rechtes Ufer) und Baden-Württemberg in Nordrichtung fließend (begleitet von der Autobahn A 7 und teilweise kanalisiert) passiert die Iller 8 km weiter die Stadt Berkheim (569 m). Kaum 10 km unterhalb von Berkheim fließt ihr vor Kellmünz an der Iller (541 m) von rechts die 36 km lange Memminger Ach zu, die sie, – ebenfalls kanalisiert -, die letzten Kilometer schon begleitet hat und aus deren Tal über Trunkelsberg die wichtigsten Verkehrswege aus dem Illertal ins Lechgebiet führen.
Die Iller erreicht nach weiteren 30 km die Stadt Ulm, in der sie im südlichen Stadtteil Neu-Ulm auf 468 m Seehöhe bei Stromkilometer 2.588 knapp unterhalb des Donaukraftwerkes Ulm-Wiblingen in die Donau einmündet (siehe Bild unten: Iller links, Donau rechts).
Die Donau gilt ab der Einmündung der Iller, die beim Zusammenfluss rund ein Drittel mehr Wasser als sie selbst führt, als (eingeschränkt) schiffbar und wird für 8 km selbst zum Grenzfluss zwischen Baden-Württemberg (linkes Ufer) und Bayern. Die weiterhin die Nordgrenze des Alpengebietes bildende Donau tritt bei Stromkilometer 2.580 (von der Mündung aufwärts gerechnet) kurz nach dem Donaukraftwerk Böflinger Haide gänzlich nach Bayern über. In diesem Abschnitt als Grenzfluss mündet im Stadtgebiet von Ulm von Norden die am Südrand der Schwäbischen Alb im Blautopf (ein Karstquelltopf in Blaubeuren in Baden-Württemberg) auf 512 m Seehöhe entsprungene 22 km lange Blau ein (466 m, Stkm 2.586, im Bild unten das „Donauschwabenufer“ in Ulm mit Ulmer Münster und der Blau-Mündung links unten).
Nach der Staustufe Oberelchingen und der Autobahnbrücke (A 7-Abschnitt Würzburg-Kempten) mündet bei Oberpfahlheim (453 m, Stkm 2.572) von der Alpenseite die Roth ein.
Die 52 km lange Roth entspringt in einem Otterwald genannten Waldstück bei Eisenburg, einem Stadtteil von Memmingen auf 660 m Seehöhe. Wie der Name ihres Ursprungsgebietes schon andeutet ist der dortige Untergrund stark eisenhaltig, weshalb ihr Wasser eine rötliche Färbung hat und sich dadurch der Flussname erklärt. Zwischen den Flussläufen der Iller im Westen und der Günz im Osten (siehe Karte oben) fließt sie stets in Nordrichtung durch die Orte Weißenhorn (501 m, im Bild unten), Pfaffenhofen an der Roth (489 m) und Nersingen (465 m) und mündet bei Oberpfahlheim in die Donau. Ihr Einzugsgebiet beschränkt sich auf das von ihr durchflossene Tal und ist trotz über 50 km Flusslänge bloß 200 km² groß.
Der nächste Alpenvorlandfluss Günz erreicht die Donau schon 11 km später unmittelbar nach der Staustufe Günzburg, nachdem sie vorher die Staustufe Leipheim passiert hat und von der A 8 (Abschnitt München-Stuttgart) gequert worden ist, bei Günzburg (440 m, Stkm 2.560, im Bild unten).
Die 55 km lange Günz hat ein Einzugsgebiet von 710 km² (siehe Karte unten), das im Norden vom Donautal, im Westen vom Rothtal, im Südwesten und Süden vom Einzugsgebiet der Iller, im Südosten vom Lechgebiet, und im Osten vom Tal der Mindel begrenzt wird.
Die Günz entsteht bei Lauben (575 m) im Unterallgäu 17 km nordöstlich von Memmingen am Zusammenfluss der Westlichen- und der Östlichen Günz (im Bild unten).
Die 19 km lange Westliche Günz entspringt am südlichen Ortsrand des Hauptortes der Gemeinde Untrasried (819 m), durchfließt in Nordrichtung das Gemeindegebiet, dass sie beim Ortsteil Hopferbach verlässt, wird nach Ottobeuren (669 m, im Bild unten die Benediktinerabtei) in Westerheim (602 m) von der Autobahn A 96 (München-Lindau) gequert, nimmt danach von Westen den Krebsbach auf (589 m), dem die A 96 aufwärts folgt und über Trunkelsberg das Illertal erreicht, und vereinigt sich bei Lauben mit der Östlichen Günz zur Günz.
Die 17 km lange Östliche Günz entspringt in Günzach (im Bild unten mit Alpenpanorama) auf 800 m Seehöhe, verlässt das Ortsgebiet in Nordrichtung, passiert Obergünzburg (737 m), Ronsberg (701 m) und Markt Rettenbach (632 m), wird bei Erkheim (598 m) von der A 96 gequert und vereinigt sich bei Lauben mit der Westlichen Günz zur Günz.
Die Günz fließt stets in (grundsätzlicher) Nordrichtung (annähernd parallel zur westlichen Roth und zur östlichen Mindel), passiert u. a. die Ortschaften Egg an der Günz (583 m), Babenhausen (560 m), Kettershausen (540 m), Deisenhausen (507 m) und Ichenhausen (489 m), wird von der Autobahn A 8 (Abschnitt Augsburg-Ulm) gequert und mündet in Günzburg in die Donau.
Gegenüber der Günzmündung fließt von links die 21 km lange Nau zu, die in Baden-Württemberg am Rande der Schwäbischen Alb bei der Stadt Langenau aus dem Zusammenfluss mehrerer Quellbäche auf 462 m Seehöhe entsteht. Nach den Staustufen Offingen und Gundelfindingen mündet von der Alpenseite (rechts) bei Gundremmingen (430 m, Stkm 2.552, im Bild unten das dortige Kernkraftwerk) die Mindel ein.
Die 78 km lange Mindel hat ein Einzugsgebiet von 953 km² (siehe Karte unten) und entspringt an der Mindelmühle (760 m) nördlich vom Ortsteil Mindelberg des Marktes Obergünzburg östlich der an der Östlichen Günz gelegenen Ortschaft Ronsberg, und westlich der am Lechzufluss Wertach gelegenen Stadt Kaufbeuren.
Die Mindel fließt stets in Nordrichtung, passiert die Kleinstadt Mindelheim (607 m, im Bild unten), vor der sie von der A 96 gequert wird, und den Markt Kirchheim in Schwaben (589 m), nach dem von Osten die 21 km lange Flossach zufließt (522 m), sodann die über dem Ostufer gelegene Stadt Tannheim (499 m) und die Stadt Burgau (462 m).
Kurz vor dem Donautal mündet noch von links die 57 km lange in Stetten auf 704 m Seehöhe entsprungene Kammel ein (439 m, siehe Karte unten) und die Mindel erreicht unmittelbar danach bei Gundremmingen die Donau.
Nach der Staustufe Faimingen mündet von links die 52 km lange Brenz in die Donau, die auf der östlichen Schwäbischen Alb auf 500 m Seehöhe in Baden-Württemberg der Karstquelle Brenztopf in Königsbronn entspringt, kurz danach nach Bayern übertritt und bei Lauingen in die Donau mündet (424 m, Stkm 2.545).
Nach den Staustufen Dillingen und Hochstätt fließt der Donau von links die 44 km lange Egau zu (410 m, Stkm 2.531), die in Baden-Württemberg am Südrand der Stadt Neresheim auf der Härtsfeld genannten Jurahochfläche (östlichster Teil der Schwäbischen Alb) auf 491 m Seehöhe entspringt (im Bild unten die Quelle) , sogleich nach Bayern übertritt und bei Hochstätt die Donau erreicht.
Noch bevor ein weiterer Alpenfluss die Donau von rechts erreicht, fließt ihr nach den Staustufen Schwenningen und Donauwörth noch von Norden die 132 km lange Wörnitz zu, die auf der Europäischen Hauptwasserscheide im bayerischen Schillingsfürst auf der Frankenhöhe auf 490 m Seehöhe entspringt, die Jurahochfläche Nördlinger Ries passiert, im Unterlauf die Schwäbische Alb im Westen von der Frankenalb trennt und bei Donauwörth in die Donau mündet.
Nur 1 km unterhalb der Wörnitzmündung (395 m, Stkm 2.510, im Bild unten mit der Altstadt von Donauwörth) fließen die Alpenvorlandflüsse Zusam und (600 m später) Schmutter der Donau zu.
Die 97 km lange Zusam hat ein Einzugsgebiet von 576 km² (siehe Karte unten).
Sie entspringt südwestlich von Markt Wald im Unterallgäu im Stauden genannten Hügelgebiet, das am Südrand des Naturparks Augsburg-Westliche Wälder liegt. Das im „Schwäbischen Pfaffenwinkel“ liegende Naturschutzgebiet beherbergt zahlreiche sehenswerte Kirchen und Schlösser.
Im 630 m hoch gelegenen Quellgebiet nimmt die Zusam noch die Mittelzusam und die Dürre Zusam auf. Sie fließt in Nordrichtung mitten durch den Naturpark über Ziemetshausen (475 m), Dinkelscherben (460 m) und Zusmarshausen, wo ihr einziger nennenswerter Nebenfluss, die 13 km lange Roth von Osten einmündet (443 m), die kurz vor der Mündung noch zum Rothsee (im Bild unten) aufgestaut wird.
Die Zusam fließt weiter durch Wertingen (421 m) bis Buttenwiesen (415 m, im Bild unten die dortige Wehranlage), wo sie nach 68 km den Nordrand des Naturschutzgebietes erreicht, dieses verlässt und nach 12 km gegenüber von Donauwörth unmittelbar westlich der Schmuttermündung die Donau erreicht.
Die 96 km lange Schmutter hat ein 506 km² großes Einzugsgebiet (siehe Karte unten) und entspringt (wie die Zusam) ebenfalls in den Stauden westlich von Ettringen-Siebnach (35 km südsüdwestlich von Augsburg) im Unterallgäu im Naturpark Augsburg-Westliche Wälder.
Ihr 630 m hoch gelegenes Quellgebiet liegt kaum 5 km östlich der Zusamquellen. In Nordrichtung parallel zum östlich verlaufenden linken Lechzubringer Wertach und der westlichen Zusam fließend verlässt sie nach rund 30 km im Westen Augsburgs, wo die Wertach in den Lech mündet, bei der Ortschaft Neusäß (485 m) das Naturschutzgebiet und bildet ab dort dessen Ostrand. Nunmehr zwischen Lech (dem sie sich abschnittsweise bis auf 3 km annähert) und Zusam passiert die Schmutter u. a. die Ortschaften Gablingen (455 m, im Bild unten mit dem dortigen Schloss) und Mertingen (411 m) und erreicht die Donau gegenüber von Donauwörth östlich der Zusammündung.
Die ab Donauwörth den Naturpark Altmühltal südlich begrenzende und den Jura-Gebirgsstock Fränkische Alb (linkes Ufer, auch Frankenalb) vom Bayerischen Alpenvorland trennende Donau passiert unterhalb der Schmuttermündung das am nördlichen Ufer gelegene Schloss(hotel) Leitheim und den zur Gemeinde Marxheim gehörenden Ortsteil Lechsend, gegenüber dem nach 1 km von Süden der aus Österreich kommende Lech in die Donau einmündet (392 m, Stkm 2.496, siehe Lech-Gebiet).