Po zakażeniu liści grzybnia kolonizuje przestrzenie międzykomórkowe, żyłki liściowe i nerwy nerwowe, następnie przez ogonki liściowe dokonuje systemicznego porażenia łodyg. Uszkodzenia łodygi są na ogół obserwowane na słoneczniku dopiero w okresie kwitnienia. Gdy łodyga jest skolonizowana, strzępki przemieszczają się przez wiązki przewodzące i rozprzestrzeniają się przez kolenchymę i korę. Kora pokryta zostaje strzępkami grzybów, w których rozpoczyna się tworzenie pyknidiów. Powstają w nich zarodniki bezpłciowe (konidia) dokonujące infekcji wtórnej i rozprzestrzeniające chorobę. Znaczenie w rozprzestrzenianiu się raka łodyg słonecznika ma jednak głównie infekcja pierwotna powodowana przez askospory. Wiatr może je przenosić na duże odległości.
Utrata plonu występuje, gdy zostają zaatakowane tkanki ksylemu i łyka. Powoduje to zatkanie wiązek przewodzących przez strzępki grzybów. Niemożność przewodzenia wody skutkuje więdnięciem i zamieraniem roślin.