近年来，医学研究发现，感染性腹泻的重症表现不仅种类繁多，而且还可导致一些较严重的后遗症。 尿毒综合征由出血性大肠杆菌O157引起的最多，还有O26、O111等菌型也可发生，患者以儿童和老年人多见。此征多见于血水样便或黏液血便患者，并发生在病程的中后期，或突然出现少尿或无尿时。
病人呕吐物可有血性液体，或出现黑便，尿中有蛋白或发生血尿，皮肤可见出血性瘀斑，尤其在曾做注射和体位受压部位。B超检查可见肾脏肿大，回声增强。因此，在抗菌治疗中应避免使用肾毒性抗生素。
格林—巴利综合征这是一种急性四肢软瘫、肌肉麻痹类疾病，国内外研究认为此病的发生大多与空肠弯曲菌感染有关，是由于激发周围神经脱髓鞘而引起。空肠弯曲菌在腹泻病中的感染率仅次于痢疾杆菌，家禽、家畜普遍带菌。此病多由染菌的猪肉、牛肉、鸡肉和牛奶等禽畜食品传播，被污染的水和蔬菜也可使人感染。
大部分患者在腹泻症状好转后出现四肢软瘫，并逐渐加重，以致不能行走。严重者可出现饮水呛咳、咽喉麻痹及呼吸肌麻痹等。此病病死率约为5％，约15％的病例致残。
肠道外的其他重症表现由于感染性腹泻病原体种类多、分型复杂，在发生腹泻时还可引起多种肠道外重症表现，比如，咽峡炎、心肌炎、败血症、脑炎、脑膜脑炎、肝炎、关节炎、血小板减少性紫癜、肺炎、胸腔积液等。对此，医生和病人均应注意观察，及时防治。