En présence de facteurs prédisposant (p. ex. immunosuppression, grossesse) ou en absence de traitement adéquat (résistance antibiotique), une cystite peut dégénérer en pyélonéphrite, c'est à dire que l'infection de la vessie se propage aux reins, par le sang ou directement en remontant le long des uretères. Dans ce cas l'infection du rein et de l'uretère provoque des symptômes typiques: douleurs dans le flanc ou lombaire, fièvre à plus de 38.5 C et présence de brûlures mictionnelles/augmentation de la fréquence mictionnelle. Les patients se sentent malades. Le traitement repose sur l'administration rapide d'antibiotiques, souvent par la veine. En cas de fièvre persistante ou d'obstruction du rein (par un calcul, une tumeur ou une malformation) une hospitalisation est nécessaire. Parfois, un traitement chirurgical est nécessaire pour venir à bout de l'infection.
