S. flexneri chứa một plasmid độc lực mã hóa cho ba yếu tố độc lực: hệ thống bài tiết loại 3 (T3SS), protein kháng nguyên plasmid xâm lấn (protein ipa) và IcsA (được sử dụng để lây lan từ tế bào này đến tế bào khác).[2]

Khi bị nhiễm bệnh, S. flexneri tiêm protein ipa vào tế bào chất của tế bào chủ bằng cách sử dụng T3SS, một thiết bị giống như kim và ống tiêm phổ biến đối với nhiều mầm bệnh gram âm. Các protein ipa này tạo ra "màng xù lông" bởi tế bào chủ. Màng xù lông tạo ra các túi màng, "bắt lấy" và thực bào con vi khuẩn. Khi vào bên trong, S. flexneri sử dụng sợi actin của tế bào chủ để di chuyển trực tiếp từ tế bào này sang tế bào khác bằng cơ chế tế bào được gọi là paracytophagy,[3][4] giống vi khuẩn Listeria monocytogenes.

S. flexneri có thể ức chế phản ứng viêm cấp tính trong giai đoạn nhiễm trùng ban đầu [5] bằng cách sử dụng protein effector, OspI, được mã hóa bởi ORF169b trên plasmid lớn Shigella và được tiết ra bởi hệ thống bài tiết loại 3. Vi khuẩn làm giảm phản ứng viêm trong quá trình xâm nhập bằng cách ngăn chặn con đường truyền tín hiệu có yếu tố TRAF6 có liên quan đến TNF-a.[5] OspI có hoạt tính glutamine deamidase và có thể khử glutamine một cách chọn lọc ở vị trí 100 trong mã UBC13 tạo thành glutamate, và điều này khiến hoạt động liên hợp ubiquitin cần thiết cho hoạt hóa TRAF6 bị đình trệ.[5]