CLN3 begint meestal tussen het vijfde en achtste levensjaar met progressief verlies van het gezichtsvermogen, doordat het netvlies al vroeg in de ziekte aangetast wordt. Tot die tijd ontwikkelen de kinderen zich meestal normaal.
De slechtziendheid waarmee hun ziekteverschijnselen beginnen, leidt vaak binnen enkele jaren tot blindheid. Verder stokt de ontwikkeling van het kind. In de loop van de jaren krijgen patiënten toenemende stoornissen in het denken en het korte-termijn geheugen. Zij krijgen bijvoorbeeld steeds meer moeite met het volgen van de lesstof op school, kunnen zich minder goed concentreren en moeten steeds vaker naar woorden zoeken. Later kunnen de kinderen ook psychotisch gedrag vertonen.
De zenuwcellen die de spierspanning regelen gaan achteruit, waardoor de spieren stijf worden. Deze spierstijfheid lijkt op die bij de ziekte van Parkinson. Daarnaast kunnen abnormale elektrische ontladingen in de hersenen ontstaan, waardoor kinderen epilepsie krijgen. Hun motorische vaardigheden gaan steeds meer achteruit. De spierkracht neemt af en de spierstijfheid in armen en benen neemt steeds meer toe. Het lopen gaat met kleine pasjes in een voorovergebogen houding. Er kunnen ook evenwichtsstoornissen en spierschokjes (myoclonieén) optreden. Door motorische achteruitgang wordt gemiddeld tussen het zestiende en achttiende jaar het gebruik van een rolstoel noodzakelijk.
Later in het ziekteproces treden er vaak stoornissen op in de bloedsomloop die kunnen leiden tot kou-gevoel in de benen en voeten en een rood-blauwe kleur van de huid in dat gebied.
Ten slotte gaan allerlei belangrijke lichaamsfuncties zó achteruit dat het kind volledig afhankelijk wordt van zorg.

Er zijn individuele verschillen in het ziekteverloop. Sommige kinderen hebben bijvoorbeeld al vroeg ernstige epilepsie, anderen hebben daar maar weinig last van. Het is moeilijk om een voorspelling te geven over de levensverwachting van kinderen met CLN3. De meeste patiënten overlijden tussen het achttiende en dertigste levensjaar, maar eerder of later komt ook voor.