ESBL 생성된 장 세균으로 균혈증이 일어나 사망하는 가능성은 그렇지 않을 때보다 외국분석에 의하면 약 4배, 국내분석의 경우 약 3배 정도 더 높은 것으로 나타났다.
Melzer 등(2007)은 로지스틱 회귀 분석을 통하여, ESBL 생성 E. coli에 의해 야기된 균혈증의 사망할 오즈는 대조군에 비하여 3.57배 더 높은 것으로 보고하고 있으며(adjusted OR=3.57, 95% CI 1.48-8.60), Cordery 등(2007)은 ESBL 생성 균혈증에서의 25일 이내 사망률이 치료의 적절성 여부를 보정했을 때 6.84 배(95% CI 1.4-49.61), 기저 중증도를 보정했을 때 8.5 배(95% CI 1.24-58.24) 높은 것으로 나타났다. 국내에서 수행된 Ha 등(2013)의 연구에서도 ESBL 생성 E. coli에 의한 균혈증의 사망할 오즈가 3.01배(95% CI 1.45-6.28) 높았다.