Alla sua origine il nervo è situato fra l'arteria e la vena ascellare; si porta quindi nel braccio decorrendo assieme all'arteria brachiale. A questo livello emette un piccolo ramo che si fa sottocutaneo e innerva la cute che ricopre il bicipite. Prosegue fino a metà del braccio, dove perfora la fascia brachiale, raggiunge il gomito e si divide in due rami terminali: