Vaikka useimmat mäntyprosessionäärit elävät vain yhden vuoden, jotkut korkealla tai pohjoisemmilla alueilla elävät yli kaksi vuotta. Aikuiset koiperhoset munivat mäntyjen latvojen lähelle. Kuoriuduttuaan toukat syövät männyn neulasia edetessään viiden kehitysvaiheen läpi. Edullisten elinolosuhteiden säilyttämiseksi ne rakentavat talven aikana silkkipesiä. Noin huhtikuun alussa toukat lähtevät pesistä kulkueessa, josta laji tunnetaan. Ne kaivautuvat maan alle ja nousevat esiin loppukesästä. Lämpimänä keväänä aikuisia tuotetaan runsaasti.
Munat munitaan 4-5 cm:n pituisiin sylinterimäisiin kappaleisiin. Munia peittävät naaraalta peräisin olevat suomut, jotka jäljittelevät männyn versoja.
Toukka on merkittävä metsätuholainen, joka asuu yhteisöllisesti suurissa ”teltoissa” tavallisesti männyssä, mutta toisinaan myös setrissä tai lehtikuusessa, ja marssii yöllä yksissä riveissä (tästä nimi) syömään neulasia. Yhdessä puussa on usein useita tällaisia telttoja. Kun toukat ovat valmiita nukahtamaan, ne marssivat tavalliseen tapaansa maahan, jossa ne hajaantuvat ja nukahtavat yksitellen maanpinnalle tai hieman sen alapuolelle.
Fabre suoritti kuuluisan tutkimuksen männyn kulkue-toukasta, jossa joukko toukkia seurasi päästä päähän ympyrässä kukkaruukun reunan ympärillä; ne jatkoivat marssimista ympyrässä viikon ajan. Hän kuvasi kokeen vuonna 1916 ilmestyneessä kirjassaan ”The Life of the Caterpillar”. Inspiroivat ja uskonnolliset puhujat ovat siteeranneet tutkimusta lukemattomia kertoja ja pitäneet sitä vertauskuvana johtajan sokeasta seuraamisesta tai toiminnan sekoittamisesta saavutuksiin. Fabre piti toukkiaan aivottomina automaatteina, jotka olivat loukussa, koska ne oli ennalta ohjelmoitu seuraamaan sokeasti polkuja, tässä tapauksessa loputonta polkua, jonka ne olivat laskeneet ruukun pyöreän reunan ympärille. Uudemmat tutkimukset osoittavat kuitenkin, että toukat olivat itse asiassa fyysisesti loukussa ruukun kapealla reunalla, sillä niiden jalat eivät kyenneet saamaan jyrkkiä, pystysuoria seinämiä pitkin laskeutumiseen tarvittavaa turvallista pitoa. Eräässä kokeessa Fabren havainnoimien toukkien kanssa samanikäiset prosessionääriset toukkaryhmät asetettiin tasaiselle pöytälevylle, jota ympäröi halkaisijaltaan 8 tuuman ja korkeudeltaan 1 tuuman kokoinen pyöreä lasirengas. Toukat siirtyivät pian areenan reunalle, jossa ne alkoivat kiertää toistensa perässä. Niiden annettiin kulkea tällä tavoin, kunnes niillä oli vakiintunut polku kehän reunaa pitkin. Tämän jälkeen rengas poistettiin, jolloin toukat vapautuivat kaikista muista niiden toimintaa rajoittavista tekijöistä kuin jäljestä. Ympyränmuotoiset kulkueet kestivät keskimäärin vain kaksi minuuttia, ennen kuin toukat marssivat pois suorassa linjassa. Kun nuoremmat toukat kuitenkin muodostivat ympyränmuotoisia kulkureittejä vastaavalla tavalla, ne jatkoivat ympyröintiä jopa 12 tuntia sen jälkeen, kun fyysinen rajoitus oli poistettu, mikä on huomattava aika, mutta kaukana Fabren havaitsemasta seitsemästä vuorokaudesta.
Koiperhosen nukkeutumisvaihe tapahtuu valkoisessa silkkisessä kotelossa maaperän alla. Kotelonpoikaset ovat noin 20 mm:n kokoisia ja väriltään vaalean ruskeankeltaisia, jotka muuttuvat tumman punaruskeiksi.
Aikuisena T. pityocampalla on pääasiassa vaaleanruskeat etusiivet, joissa on ruskeita merkintöjä. Perhosen takasiivet ovat valkoiset. Naaraiden siipiväli on suurempi, 36-49 mm (1,4-1,9 tuumaa), kun taas uroksen siipiväli on 31-39 mm (1,2-1,5 tuumaa). Aikuiset elävät vain yhden päivän, jolloin ne parittelevat ja munivat. Se, kuinka kauas ne pystyvät leviämään, riippuu siitä, kuinka kauas naaras pystyy lentämään lyhyen aikuisikänsä aikana. Keskimääräinen lentomatka on 1,7 kilometriä, ja enimmäislentomatka on 10,5 kilometriä. Laji lentää toukokuusta heinäkuuhun.