La fiebre amarilla tiene un periodo de incubación de 3 a 6 días.
Muchos casos no presentan síntomas. Cuando aparecen, los más frecuentes son: fiebre, dolores musculares (sobre todo de espalda), dolores de cabeza, pérdida de apetito y náuseas o vómitos. En la mayoría de los casos estos síntomas desaparecen después de 3 o 4 días.
En un pequeño porcentaje de pacientes, a las 24 horas de la remisión inicial de los síntomas, aparece una segunda fase más tóxica: vuelven a presentar fiebre elevada y se ven afectados varios órganos, generalmente el hígado y los riñones. Presentan ictericia (color amarillento de la piel y los ojos), color oscuro de la orina, vómitos y dolor abdominal. Puede presentar hemorragias orales, nasales, oculares o gástricas. La mitad de los pacientes que entran en la fase tóxica mueren en un plazo de 7 a 10 días.