Die Kollau entspringt aus dem Kollauteich im Stadtteil Schnelsen im Norden Hamburgs. Von dort aus fließt sie südwärts durch das Niendorfer Gehege (Stadtteil Niendorf) und kurze Zeit durch den Stadtteil Lokstedt bis sie an der Grenze zu Groß Borstel in die Tarpenbek mündet und mit ihr in den Eppendorfer Mühlenteich fließt und dann in die Alster. Auf dem ganzen Weg entlang zieht sich der Kollauwanderweg entlang des Baches, ab dem Niendorfer Gehege wird er von Gleisen der Güterumgehungsbahn begleitet. Die Kollau ist weder besonders groß noch besonders tief.