La ruta más popular es el tramo de algo más de 12 km que corresponde a Caín-Poncebos (o Poncebos-Caín): discurre a media altura en la parte más agreste del desfiladero —también conocido como «la garganta divina»—, excavado en las paredes casi verticales de caliza gris, la mayor parte del tiempo sobrevolando peligrosos precipicios sin protección alguna.

Una caminata a buen ritmo permite hacer la ruta Poncebos-Caín en 2 horas y media.

Una variante consiste en continuar hacia el sur hasta Posada, lo que supone un total de unos 21 km (solo ida) desde Poncebos.

El sendero no tiene ninguna dificultad técnica particular salvo no arrimarse en exceso al borde, aunque requiere un mínimo de forma física para caminar un día entero: es un lugar árido y muy caluroso en verano, sin puntos de descanso, por lo que es recomendable llevar comida y agua.

El entorno geológico está formado por gargantas muy profundas, precipicios y empinadas montañas rocosas casi inaccesibles e inhóspitas.

En 2011, un tramo del acantilado se derrumbó[9]​ al nivel de un túnel del camino, lo que ocasionó su cierre temporal y la posterior construcción de una pasarela en voladizo sobre el vacío para superar el desplome.

El valle se abre algo hasta alcanzar Mier y llegar a una nueva presa poco después de Niserias, donde recibe las aguas del río Besnes que llega de la sierra del Cuera.

El Deva, que pasa entre Siejo y Panes, recorre una amplia vega hasta desembocar a unos 10 km en Tinamayor en el mar Cantábrico.

[12]​ Son muchas las canales —«valles estrechos muy pendientes y encajonados entre paredes de roca»[13]​— que descienden desde ambas vertientes hasta el fondo del desfiladero, todas ellas surcadas por caminos tradicionales que recorrían habitualmente los pastores, hoy muy abandonados y en algunos casos impracticables.

Salvan desniveles muy importantes en muy poco recorrido (en general entre 1000-2000 m) con fortísimas pendientes que cruzan peligrosas praderas herbosas si están húmedas, pedreros y pasos aéreos.

[14]​ En la parte inicial de la ruta asturiana hay varios restaurantes y hoteles.

Una caminata a buen ritmo permite hacer la ruta Poncebos-Caín en 2 horas y media.

La primera opción es además la menos exigente físicamente, ya que el tramo más duro está al inicio, cuando las fuerzas aun están intactas (el ascenso a Los Collados de vuelta, se llama burlonamente La Puntilla).

La ruta del Cares comienza, dejando el río a la izquierda y siguiéndolo aguas arriba, con un tramo en fuerte pendiente en dirección casi oeste que en unos 2 km supera un desnivel de unos 300 m hasta llegar a un pequeño alto llamado Los Collados (o Collaos) —una pequeña pradera donde se encuentran las ruinas de un antiguo aprisco— lo que le permite ganar altitud rápidamente en relación con el río, que discurre por el fondo del desfiladero.

En este primer tramo hay una variante que evita la primera cuesta de los Collados y que discurre por el fondo del valle, muy próxima al río;[9]​ luego se debe remontar por una sinuosa senda a través de un incómodo pedrero para unirse al camino principal pasado Los Collaos.

En el punto medio, se puede observar en el fondo del valle el surgimiento de un río subterráneo con un caudal muy sostenido.

Tras cruzar el río una vez más por la coronación de la presa, se sale finalmente al ya amplio valle de Valdeón, rodeado por majestuosas montañas, con un fondo con amplias praderías mucho más llano y verde.

Para acceder al pequeño pueblo rural de Caín, hoy muy orientado al turismo, habrá que cruzar por última vez el Cares, esta vez por una plataforma de hormigón sobre vigas metálicas.

Este tramo está cayendo en el olvido, ya que el actual acceso rodado a Caín ha supuesto ocupar parte de su traza.

Discurre excavado en la montaña en largos túneles en la mayor parte del trayecto, ya sean completamente excavados en la roca viva ya este a veces protegido con una cubierta abóvedada de piedra, también a veces visible en cortos tramos, o a veces simplemente expuesto en forma de "ventanas de alivio" talladas en la roca —que también sirvieron para sacar el materiale excavado—.

Luego dispusieron los primeros puentes de madera que sobrevolaban el fondo del valle hasta 60 m por encima.