En paquets pouvant contenir jusqu'à 50 œufs, les femelles pondent des centaines, parfois jusqu'à 2 000 œufs. Les œufs sont pondus dans des matériaux très humides et en décomposition tels que du fumier humide, des excréments de chien, de la bouse de vache, du fumier liquide, des fosses fécales, des déchets de cuisine tels que des pommes de terre ou des navets pourris, de l'ensilage et du compost, mais aussi dans des poubelles, du fromage,
du bacon et poisson séché. À 24–27 °C, les larves éclosent en 24 à 48 heures. À une température favorable (autour de 30 °C), le développement de l'œuf à l'insecte complet ne prend que 7 jours. Les asticots brun clair et plats, mesurant jusqu'à six millimètres de long, portent une paire d'appendices corporels filiformes ressemblant à des épines sur chaque anneau corporel sur les côtés et sur le dos. Ces extensions, que l'on retrouve également
chez les pupes, leur permettent de se déplacer dans les substances liquides.
La période de développement larvaire est de sept à dix jours, la phase nymphale de quatre à six jours. Le temps de développement total de la petite mouche domestique est de 7 à 30 jours, selon la température. L'hivernage se produit au stade larvaire ou nymphal.