Quelle

Die Elsoff entspringt innerhalb des Rothaargebirges im Naturpark Sauerland-Rothaargebirge. Die im Hochsauerlandkreis liegende Quelle des anfangs auch Bubenkirchenbach genannten Bachs befindet sich im Streitwald 1,8 km nordnordwestlich der Hallenberger Ansiedlung Trambach auf dem Übergangsbereich der Wallershöhe (812,1 m ü. NHN) zum südöstlich davon befindlichen Hasselrücken (766,6 m) auf etwa 736 m Höhe.

Oberlauf

Die Elsoff fließt durch Wälder des Rothaargebirges, anfangs als Bubenkirchenbach in südwestliche Richtung. Dabei wird sie unter anderem vom rechtsseitigen Bach von der Radiumquelle und vom linksseitigen Heiligenbach gespeist. Dann erreicht sie den Bad Berleburger Ortsteil Wunderthausen, in dessen Ortskern das linksseitige Schoppenwasser einmündet, das östlich der Ortschaft entspringt.

Mittellauf

Dann heißt das Gewässer nur noch Elsoff, und es fließt von dort an überwiegend in südliche Richtung. Nach dem Durchfließen von Wunderthausen verläuft es auf knapp 3,5 km Fließstrecke auf der Grenze von Westfalen zum nordhessischen Landkreis Waldeck-Frankenberg.

Nach Einmünden des rechtsseitigen Landebachs teilt die Elsoff im Mittellauf ein Dorf in einen größeren Westteil, den Bad Berleburger Ortsteil Diedenshausen in Westfalen, und in einen kleineren Ostteil, den Allendorfer Ortsteil Seibelsbach in Nordhessen. In Diedenhausen münden rechtsseitig der Pferdsbach und die Sale ein.

Anschließend durchfließt die Elsoff, nach linksseitigem Zufluss des Inselbachs, den Bad Berleburger Ortsteil Alertshausen. Dort mündet der rechtsseitige Schwarzenbach und der linksseitige Binsenbach ein, und unterhalb der Ortschaft fließen rechtsseitig der Brosbach und der Garsbach zu. Nach etwa 14 km Fließstrecke läuft sie durch den Bad Berleburger Ortsteil Elsoff, wo mit dem rechtsseitigen Mennerbach ihr mit Abstand größter Zufluss einmündet.

Unterlauf und Mündung

Im Unterlauf tritt die Elsoff endgültig von Westfalen nach Nordhessen über; dabei verlässt sie endgültig den Naturpark Sauerland-Rothaargebirge. Ostsüdöstlich unterhalb der westfälischen Ortschaft Beddelhausen und westlich oberhalb der Kernstadt des nordhessischen Hatzfeld mündet die Elsoff von links auf 348 m Höhe in den dort von Westen heran fließenden Fulda-Zufluss Eder.