Kołodzieja przebiega przez teren katowickiej dzielnicy Murcki na całej swojej długości.
Numeracja budynków wzdłuż drogi rośnie od strony wschodniej w kierunku zachodnim. Tam też droga graniczy z miastem Mysłowice, a jej kontynuacją jest ulica 3 Maja na terenie dzielnicy Wesoła. Ulica P. Kołodzieja kieruje się w kierunku zbliżonym do południowo-zachodniego, biegnąc przez tereny Lasów Murckowskich i krzyżując się po drodze z kilkoma drogami leśnymi. Na wysokości Dolinki Murckowskiej ulica zatacza łuk, biegnąc nad ulicą Bielską w ciągu drogi krajowej nr 86 po wiadukcie dwoma pasami ruchu w obydwu kierunkach, tworząc z tą ulicą węzeł drogowy. Za wiaduktem ulica P. Kołodzieja krzyżuje się na rondzie Książąt Pszczyńskich z ulicą Bielską – z jej drugim przebiegiem w terenie zurbanizowanym Murcek oraz jej łącznikiem z jezdnią główną.
Dalej ulica P. Kołodzieja biegnie w kierunku południowo-zachodnim, gdzie na wysokości Starego Tartaku skręca ostrym łukiem na północny zachód i po przekroczeniu rowu Murckowskiego krzyżuje się z ulicami Szarych Szeregów (na lewo; w stronę Kostuchny) i Tartaczną (na prawo;