JEV感染后99%是没有症状或只是轻微不适，少数病患因为血液中的病毒数量太高，经过5~15天不等的潜伏期就会发病。初期症状类似感冒，包括有发烧、头痛、疲倦、咳嗽、恶心、呕吐、食欲不振、腹痛与意识障碍及精神症状等非特异性症状，所以易被误诊而延误。而发病率约 0.1 %。死亡率10~25 %（大多数死亡患者发生于发病5日内），但存活的病患多于一星期后退烧，运动及智能的退化可能需要数月至数年才能恢复，约有20-30%的存活者会留下智力障碍与神经永久的后遗症，尤其是在年幼的孩童与老年人。
轻度：病情变化较轻，约七日左右即可痊愈，发病期间只轻微发烧、头痛、恶心呕吐、腹痛、倦怠等症状并不严重。
中度：发高烧、嗜睡，也可能出现意识迟钝、半昏迷或抽搐（10~20%）等现象，病情持续约14天，但不会留下后遗症。
重度：突发高烧、头痛、呕吐开始发病，约有1/3的患者发病两三天后，出现焦躁、发抖、抽搐或颈部僵硬等现象，3-5天出现痉挛、异常行为、身体瘫痪，（日本脑炎很容易侵犯脑部的基底核，基底核是与人的运动协调有关，所以病人可能有动作僵硬情形，或不自主的颤抖，还有关节反射动作异常， 部分肢体无力等。）肌强直，意识明显变化甚至深度昏迷、甚至因呼吸衰竭而死亡。另有1/3的重度患者侥幸不死，但意识逐渐不清，终身留下瘫痪、呆滞、无法言语、抽搐或精神异常等后遗症。
典型的日本脑炎病程演进可分为四个时期：
1. 前驱期（二～三天）。
2. 急性期（三～四天）。
3. 亚急性期（七～十天）。
4. 恢复期（四～七周）。