C’est sous forme de pupe que la mouche de l’oignon passe l’hiver dans le sol.
Lorsque les températures commencent à grimper au mois d’Avril – Mai, les adultes émergent. Une semaine après, les mouches se dirigent vers la culture d’oignons et commencent à s’accoupler. Quelques jours plus tard, les femelles déposent leurs œufs dans le sol, à proximité de l’oignon, ou bien directement sur le bulbe et à la base des tiges. Chaque femelle peut pondre jusqu’à 200 œufs et ceci sur plusieurs cycles de ponte espacés d’une quinzaine de jours.
L’éclosion a lieu 2 à 7 jours plus tard, et la larve qui en sort va se nourrir des jeunes racines ou bien pénétrer dans le bulbe au niveau de la zone d'où partent la tige ou les racines. La durée du stade larvaire dépend de la température, elle est de 45 jours à 15°C et 17 jours lorsque l’on dépasse les 25°C.
A la fin de son développement, la larve quitte le bulbe pour s’enfoncer dans les 10 premiers centimètres du sol et entame sa métamorphose en pupe. 15 à 20 jours plus tard, généralement à partir du mois de Juillet, il en sort une nouvelle génération d’adultes. Ils vont également se reproduire et les larves vont se développer durant le mois d’Août. Si les conditions sont bonnes, une 3ème génération peut voir le jour avant l’hiver.