Der Bach entspringt am Nordwesthang des Großen Beerbergs im zentralen Thüringer Wald. Als Quelle gilt die Vereinigung zweier kurzer Gräben 300 m westlich des Hauptkamms und 110 m westlich des Rennsteigs. Unter dem Namen Floßgraben fließt er zunächst, nah der Ortsgrenze zu Oberhof, in Form eines nach unten offenen Halbkreises nach Norden, Westen und Süden. Beim nördlichsten Punkt liegt der Bahnhof Oberhof. Südwestwärts erreicht das Gewässer Zella-Mehlis, den größten Ort an seinem Lauf. Hier münden von rechts einige der wenig bedeutende Zuflüsse.
Die Lichtenau, hier auch Lubenbach genannt, verlässt die Stadt und gleichzeitig den eigentlichen Thüringer Wald in westliche, später südwestliche Richtung und fließt im Buntsandstein-Vorland durch Benshausen und dessen Osteteil Ebertshausen. Hier heißt sie nur noch Lichtenau und mündet schließlich in Schwarza von links bzw. Osten in die von Nordosten kommenden Schwarza, die oberhalb dieses Zusammenflusses zumeist Schönau genannt wird.
