Der junge Bach läuft durch eine bewaldete Klinge. Vor Lichtenstern, einem ehemaligen Kloster auf einem niedrigen nördlichen Bergsporn, tritt dort der Bach aus dem Wald und fließt in den Weiher der Klostermühle ein. Nach etwa der Hälfte der gesamten Bachlänge kehrt sich der Nonnenbach-Oberlauf nach Norden und fließt dann durch eine flache und hier recht breite Talmulde, die nunmehr nur noch durch einen flachen Hügelzug von der größeren und ungefähr parallel laufenden Sulm-Mulde im Westen getrennt ist, während ihn im Osten der nahe Aubach begleitet. Am Südrand von Weiler, inzwischen auf Obersulmer Gemarkung, mündet dieser rechte Begleiter, gleich darauf fließt der Bach durch ein Hochwasserrückhaltebecken und tritt dann in das Weichbild Weilers ein, hier nur etwa 200 m vom Ufer des sulmdurchflossenen Breitenauer Sees entfernt. Der Park des Schlosses Weiler liegt hier zu seiner Rechten. Nach Unterqueren der K 2108, die hier die K 2107 als Talstraße ablöst, mündet von rechts der Schlierbach-Oberlauf und gibt dem noch folgenden Unterlauf den Namen. Gleich darauf zweigt nach links ein kurzer Mühlkanal ab, der einen Mühlteich speist. Vor den Weilerberg- und Galgenberg-Hängen rechts läuft der Schlierbach noch weniger als einen Kilometer nach Nordwesten und nimmt etwa hundert Meter vor dem Ende seines Laufs von links den Abfluss des Breitenauer Sees auf. Ein gleich darauf weiterlaufender, etwa 0,7 km langen Mühlkanal am rechten Talrand nach Affalterbach liegt heute trocken. An seinem Abgang knickt dann der Schlierbach unter dem Galgenberg nach links ab und mündet fünfzig Meter weiter von rechts in die hier selbst nur wenig Wasser heranführende Sulm.
