Se dirige hacia Guadalix de la Sierra y, antes de entrar en este pueblo, se le unen los arroyos Valle y Endrinal, punto a partir del cual empieza a ser conocido como Guadalix.
En Pedrezuela se encaja dentro de una profunda garganta, inundada parcialmente por el citado embalse, cuyas paredes llegan a alcanzar una pendiente del 70 %.
En este último municipio, gira hacia el sur, dirección que mantiene hasta su desembocadura.
Como todos los afluentes y subafluentes del Tajo, el Guadalix presenta un fuerte estiaje, fruto de su régimen pluvio-nival.
La mayor parte de los arroyos que desembocan en este río llegan a secarse durante el verano.