Promosso da Augusto, il grande acquedotto si sviluppa in sotterraneo a partire dalla confluenza dei fiumi Reno e Setta a Sasso Marconi e, attraverso le colline, giunge nel centro di Bologna, all'incrocio fra via Farini e d'Azeglio, ove erano poste le vasche di raccolta e di decantazione dalle quali si diramavano le tubazioni che distribuivano l'acqua all'utenza pubblica e privata, mentre le acque in eccedenza venivano convogliate nell'alveo dell'Aposa all'altezza di piazza Minghetti. Diversi tratti di tubazioni in piombo (fistulae) sono stati rinvenuti soprattutto nella parte centrale della città antica; molte di esse recano iscrizioni che rammentano i nomi dei magistrati addetti alla vigilanza dell'opera o dei servi pubblici cui era demandata la manutenzione. Il Castellum Aquae sorgeva alle pendici dell’Osservanza, da dove l’acqua poteva raggiungere con sufficiente forza tutto l'abitato; all'entrata in città tra porta d’Azeglio e porta Saragozza il tracciato si divideva in due rami: un ramo proseguiva forse verso le terme di porta Saragozza. Una serie di pozzi, taluni dei quali profondissimi (loc. Casaglia, Pozzo Viola, 92 m.) e di scale (Villa Ghigi, scala romana di 327 gradini) consentiva il controllo dell'avanzamento dei lavori, l'areazione dei cunicoli e gli interventi di manutenzione. L'acquedotto rimase attivo fino al tempo delle invasioni barbariche, poi a causa dell'incuria, rimase quasi dimenticato e interrato. Inattivo per quindici secoli, venne poi ripristinato nel 1881, grazie all'opera dell'ingegnere e archeologo Antonio Zannoni.