Une ville fluviale inondée soulève la question fondamentale au cœur de ce cours : où va l'eau une fois qu'elle atteint la terre, et comment l'activité humaine modifie-t-elle ce cheminement ? Ce cours élabore un modèle fonctionnel des bassins versants — depuis les bassins de drainage et les lignes de partage des eaux jusqu'au ruissellement, aux réseaux hydrographiques, aux eaux souterraines et au débit de base — puis démontre comment l'artificialisation des sols, l'agriculture et les barrages altèrent la chronologie des écoulements, le transport des sédiments et les risques associés. Au terme du cours, le Mississippi, le Colorado et le système Gange-Brahmapoutre ne seront plus de simples noms sur une carte, mais des exemples concrets illustrant la manière dont les paysages et les choix humains orientent le devenir de l'eau.
Le cours traite des bassins versants et des lignes de partage des eaux, de la transformation des précipitations en ruissellement et en infiltration, des réseaux hydrographiques depuis les sources jusqu'à l'embouchure, ainsi que des liens avec les eaux souterraines qui soutiennent le débit des cours d'eau entre les épisodes pluvieux. Il aborde également la gestion des eaux pluviales en milieu urbain, l'agriculture et l'irrigation, les barrages et les réservoirs, tout en proposant une comparaison entre les bassins du Mississippi, du Colorado et du Gange-Brahmapoutre.