Przebieg Ulica rozpoczyna swój bieg na skrzyżowaniu z ulicą Królowej Jadwigi i Tadeusza Kościuszki, gdzie staje się fizycznym przedłużeniem tej drugiej. Na początkowym odcinku, kilkadziesiąt metrów za skrzyżowaniem, arteria przebiega pod mostem Zwierzynieckim oraz przebiega przy ostrogu bramnym „Bielany”. Następnie biegnie dalej w kierunku zachodnim, gdzie przecina Bielańsko-Tyniecki Park Krajobrazowy oraz Przegorzały. Ulica kończy swój bieg na bezimiennym rondzie w Bielanach, stanowiącym granicę Krakowa. Ulica stanowi fragment drogi wojewódzkiej nr 780. W latach 2007–2009 od strony południowej wybudowano nowy odcinek ulicy Księcia Józefa (ok. 1,428 km) – obejście Przegorzał. Odsunięto w ten sposób ruch kołowy od zabudowań mieszkalnych, pozostawiając także starą drogę.
Zabudowa ulicy Południowa strona ulicy wzdłuż Wisły w większości jest niezabudowana (z wyjątkiem rejonu Bielan).