往斜上方走，到达甲状软骨的上缘并分为两枝。在下颈部，左右总颈动脉之间被一个狭长的空间分隔，其中含有气管；但到了上方，甲状腺、喉部、和咽部等构造就把两者分得更开了。总颈动脉被包裹在当中，颈动脉鞘源自于，并同时围住了总颈动脉外侧的和位于动脉和静脉之间的迷走神经。把动脉鞘打开后即可看到这三个结构拥有分离的纤维结缔组织包覆。大约在第四颈椎的高度，总颈动脉分为两枝：内颈动脉和外颈动脉，这两个分枝都会继续往上走，内颈动脉走得较为深层，最后进入颅内并供应脑部；外颈动脉走得比较表层，并分出许多分枝供应颈部和颜面。