Nach der Paarung legen die Weibchen die Eier unter die Haut reifender Früchte. Aus den Eiern schlüpfen nach einigen Tagen die Larven, die in den Früchten fressen und sich dort vom ersten bis zum dritten Larvenstadium entwickeln. Anschließend verlassen sie die Früchte und lassen sich zu Boden fallen. Im Boden unter der Wirtspflanze erfolgt die Verpuppung, aus den Puppen schlüpfen die erwachsenen Tiere (Adulte). Bei optimalen Temperaturen (25-30°C, Laborbedingungen) kann die Mittelmeerfruchtfliege ihren Entwicklungszyklus in etwa drei Wochen abschließen. In ihrem ursprünglichen Verbreitungsgebiet durchläuft sie, abhängig von den klimatischen Bedingungen, mehrere Generationen pro Jahr.
Aufgrund der in Österreich vorherrschenden klimatischen Bedingungen benötigen sie hier länger für die Entwicklung, weshalb nur von einer geringen Generationenzahl (ungefähr ein bis zwei Generationen pro Jahr) auszugehen ist. Erwachsene Mittelmeerfruchtfliegen können mehrere Monate alt werden und die Weibchen in dieser Zeit mehrere hundert Eier ablegen. Ob und in welcher Weise die Mittelmeerfruchtfliege die kalte Jahreszeit in unseren Breiten überstehen kann, ist noch nicht geklärt.