ヘリコバクター・ピロリには多くの病原因子が存在する。特にウレアーゼは本菌の胃内定着に必須であるとともに、走化性や粘膜傷害にも大きく関与する。これ以外にも、本菌に特異的な外毒素（菌体外に分泌される毒素）である細胞空胞化毒素 (VacA; Vacuolating toxin A) や、ムチナーゼやプロテアーゼなどの分泌酵素群が、粘膜および胃上皮細胞の傷害に直接関与すると考えられている。またグラム陰性菌の最外殻に存在するリポ多糖などによって起きる、好中球などの遊走によっても炎症が引き起こされる。また本菌は線毛に類似したIV型分泌装置と呼ばれる構造を有しており、これによって宿主細胞に直接注入されるエフェクター分子（CagAなど）は宿主細胞のIL-8産生を誘導して炎症反応を惹起するほか、アクチン再構築や細胞増殖の亢進、アポトーシスの阻害など多様な反応を引き起こし、これが癌の発生に繋がるとも考えられている。このほか、鞭毛は本菌が感染部位となる胃粘膜に遊泳して到達するために、また外膜タンパク質の一種は本菌が上皮細胞に接着するために必要であることが知られている。これらの病原因子はすべて本菌による感染や胃粘膜傷害に関与するが、このうち本菌に特異的なVacAやCagAについて研究が進んでいる。その結果、同じヘリコバクター・ピロリでも、VacAやCagAを持つ菌株と持たない菌株が存在することが明らかになった。これらを持つ菌株は毒性が強く、これらの強毒株こそが慢性胃炎や消化器潰瘍、胃がんの本当の病原体で、弱毒株の方はあまり害のない一種の常在菌なのでないか、という仮説も提唱されている。
本菌の感染経路は不明であるが、胃内に定着することから経口感染すると考えられており、口-口および糞-口感染が想定されている。保菌している親との小児期の濃密な接触（離乳食の口移しなど）、あるいは糞便に汚染された水・食品を介した感染経路が有力視されている。飼いネコやハエによる媒介感染、上部消化管内視鏡を通じた医原性感染の可能性も考えられるが、どの程度強く関与しているかの統一見解は得られていない。
戦前は世界中ほとんど全ての人が保菌していたが、先進工業国では衛生管理の徹底によって、この菌を持たない人が増えてきている。2005年現在、世界人口の40-50%程度がヘリコバクター・ピロリの保菌者だと考えられている。日本は1992年の時点で20歳代の感染率は25%程度と低率であるが、40歳以上では7割を超えており発展途上国並に高い。日本のこの極端な二相性には、戦後急速に進んだ生活環境の改善が背景にあるものと考えられている。ABO式血液型と潰瘍発症率には差があり、O型はA型B型よりも1.5倍から2倍高いと報告されているが、これはヘリコバクター・ピロリが粘膜に取り付く際に作用するレセプターが血液型O抗原であるためと説明されている。
ヘリコバクター・ピロリはヒトおよびサル、ネコ、ブタ、イヌの胃内に感染することが明らかになっている。また、さまざまな動物の胃にもそれぞれ、他のヘリコバクター属細菌が定着している。ヘリコバクター・ピロリは、中性と酸性領域の2つの至適pHを持つウレアーゼを産生し、この酵素が本菌の胃内への定着と病原性に大きく関与している（下記に詳述）。ヘリコバクター属は2007年の時点で30種に分類されているが、ピロリに類似したウレアーゼを持つH. mustelaeやH. felisなどは動物の胃内に定着可能であり、一方、ウレアーゼを持たないものや酸性条件下では働かないウレアーゼを産生するものは、胃内には定着せずに腸内に寄生している。
ある夜、死体安置所から亡くなったばかりの女性マイカの遺体が消える事件が起きる。事件を担当することになったハイメ警部は、マイカの年下の夫アレックスの態度から、彼が妻を殺害し、その証拠を隠蔽するために彼女の遺体を盗み出したと睨んで厳しく尋問するが、アレックスは頑なに否定する。実はアレックスは、金持ちで支配的な妻マイカの存在をかねてより疎ましく思っており、そんな中で知り合った若い女性カルラと愛し合うようになっていたことから、確かに妻を毒殺していたのだ。しかし、遺体から証拠が出ないような特別な薬を使っていたので、そもそも遺体を盗む必要などなく、誰が遺体を盗んだのか、アレックスも分からない。密かにカルラと連絡を取り合いながら、アレックスも事件の真相を探ろうとするが、その一方で、マイカを殺害した薬をはじめ、次々とアレックスの犯行を示す証拠が現れ、アレックスは追いつめられて行く。この事態にアレックスは、マイカが実は全てに気付いていて死んだふりをして自分に復讐しようとしているのではないかと思うようになる。ハイメ警部からの厳しい尋問に、遂にアレックスは妻の殺害を認めるが、妻は死んだふりをしているだけで生きていると主張する。そして、それを愛人のカルラが証明してくれるはずだが、カルラがマイカに殺される可能性があるので保護して欲しいと懇願する。ところが警察がカルラの住まいとされる部屋にやって来ると、そこに人の気配はなく、近所の証言からもカルラの存在自体が疑問視される。そこに死体らしきものが発見されたとの連絡が来る。現場に連行されたアレックスの目の前で遺体を包んでいる袋が開かれると、それは確かにマイカの遺体だった。ハイメ警部はアレックスに、妻を殺害する罪悪感から愛人且つ共犯者として架空の女性カルラを妄想していただけだと告げる。何も分からなくなったアレックスは手錠を付けたままその場から逃げ出すが、それをハイメ警部は慌てることなく追いかける。するとアレックスは徐々に身体に異変を感じ始め、遂に倒れ込んでしまう。そこでハイメ警部が全ての真相をアレックスに語る。10年前、ハイメ警部は妻と娘と乗っていた車に信号を無視した車がぶつかり、その事故で妻を亡くしていた。ぶつけた車は救急車を呼ぶこともなく逃げ去り、事件はうやむやのままになっていたのだが、当時は記憶が曖昧だった娘が事故を起こした車とその運転手を思い出したことから、ハイメ警部と娘エヴァは犯人への復讐を決めたのである。実は、その事故を起こしたのはアレックスで、その助手席にはマイカが座っていたのだ。エヴァはアレックスが犯人であることを確かめるためにカルラと名乗って接近し、愛人になることで彼の告白を引き出すと、父親と共謀してアレックスによる妻殺害を利用し、マイカの遺体を隠すとともにアレックスを追いつめる証拠を用意していたのである。更に、エヴァはマイカの殺害に使ったものと同じ毒薬を密かにアレックスに飲ませており、それがようやく効いて来たアレックスはハイメ警部に見下ろされたまま息絶える。