Образуется при слиянии рек Джоонарык и Кочкор, берущих начало из ледников в хребтах Терскей-Алатоо и Киргизский. Ниже их слияния Чу прорывается в Иссык-Кульскую котловину, где течёт западнее озера
Иссык-Куль; в половодье по рукаву Кутемалды часть стока Чу сбрасывается в озеро. Через Боомское ущелье река выходит в
Чуйскую долину, где с окружающих гор стекают многочисленные притоки. В низовьях пересекает пустыню
Муюнкум и теряется во впадине Ащиколь.