ช่วงอนุสาวรีย์พิทักษ์รัฐธรรมนูญ-คลองประปา

คือส่วนถนนแจ้งวัฒนะในเขตกรุงเทพมหานคร เริ่มจากอนุสาวรีย์พิทักษ์รัฐธรรมนูญในพื้นที่แขวงอนุสาวรีย์ เขตบางเขน เป็นแนวต่อเนื่องจากถนนรามอินทรา ผ่านมหาวิทยาลัยราชภัฏพระนคร ข้ามคลองถนน เข้าสู่พื้นที่แขวงตลาดบางเขน เขตหลักสี่ ตัดกับถนนวิภาวดีรังสิต (ทางแยกหลักสี่) ในพื้นที่แขวงทุ่งสองห้อง ผ่านศูนย์ราชการเฉลิมพระเกียรติ 80 พรรษา 5 ธันวาคม 2550, ทางแยกเมืองทอง 1 ไปสิ้นสุดที่คลองประปา ต่อกับปลายถนนแจ้งวัฒนะที่มาจากปากเกร็ด

ช่วงคลองประปา-ทางแยกปากเกร็ด

เริ่มต้นจากทางแยกปากเกร็ด ถือเป็นหลักกิโลเมตรที่ 0 ของทางหลวงแผ่นดินหมายเลข 304 ไปทางทิศตะวันออก ผ่านถนนเลี่ยงเมืองปากเกร็ด ศูนย์การประชุมเมืองทองธานี ทางแยกเมืองทอง 3 ทางแยกต่างระดับทางพิเศษอุดรรัถยา (ปากเกร็ด-บางปะอิน) ข้ามคลองประปาผ่านเข้าสู่ท้องที่เขตหลักสี่ กรุงเทพมหานคร บางครั้งเรียกถนนช่วงนี้ว่า "ถนนแจ้งวัฒนะ-ปากเกร็ด" ตามชื่อซอยย่อยของถนน (ตั้งโดยเทศบาลนครปากเกร็ด)

ช่วงทางแยกปากเกร็ด-ท่าเรือปากเกร็ด

ถนนช่วงนี้อยู่ในความควบคุมของเทศบาลนครปากเกร็ด เป็นถนนระดับดิน 6 ช่องจราจร มีสะพานยกระดับ (สะพานพระราม 4) 6 ช่องจราจร ข้ามแม่น้ำเจ้าพระยา เมื่อวันที่ 5 ธันวาคม พ.ศ. 2549 ทางการได้เปิดใช้งานสะพานพระราม 4 สำหรับข้ามแม่น้ำเจ้าพระยาเพื่อเชื่อมถนนแจ้งวัฒนะช่วงนี้เข้ากับถนนชัยพฤกษ์ทางฝั่งตะวันตกของอำเภอปากเกร็ด