Берёт начало в небольшом болотце у МКАД в районе Черепкова, протекает в хорошо выраженной долине между улицами Партизанская и Оршинская, далее - параллельно открытой Филёвской линии метрополитена. Значительных притоков нет. В пойме, у станции метро «Пионерская», - Мазиловский пруд
На берегах Фильки находились село Кунцево, деревни Мазилово и Новые Фили, село Фили (Покровское).