Tekkinud esmane vireemia levib mööda sooni distaalsetesse lümfi- ja vereloomeorganitesse nagu näiteks põrn, punane luuüdi, tüümus, lümfisõlmed. Tulemuseks on lümfotsüütide vähesus ja immuunpuudulikkus. Kui selles faasis ei suuda immuunsüsteem viirust hävitada, kujuneb sekundaarne vireemia ning viirus levib epiteel- , mesenhümaalkudedes ja kesknärvisüsteemi. Selles infektsioonipunktis on viirus leitav väga erinevates rakkudes: keratinotsüüdid, fibroblastid, trombotsüüdid, endoteelrakud. (Lempp jt., 2014). Koerte katk võib muude häirete kõrval põhjustada demüeliniseerivat leukoentsefaliiti (inglise keeles demyelinating leukoencephalitis, CDV-DL). Viiruse tungimine kesknärvisüsteemi toimub hematotsefaalbarjääri läbimise kaudu kasutades nakatatud leukotsüüte