Noha a legtöbb fenyővonulós lepke csak egy évig él, néhány magasan fekvő vagy északabbra fekvő területen több mint két évig is életben maradhat. A kifejlett lepkék a fenyőfák csúcsainak közelében rakják le tojásaikat. Kikelés után a lárvák a fenyőtűket fogyasztják, miközben öt fejlődési szakaszon keresztül haladnak. A kedvező életfeltételek fenntartása érdekében a tél folyamán selyemfészket építenek. Április eleje körül a hernyók elhagyják a fészkeket, és elindulnak az a vonulás, amelyről a faj ismert. A föld alá ássák magukat, és nyár végén bújnak elő. A meleg tavaszú években nagyszámú kifejlett egyed fejlődik.
A tojások hengeres, 4-5 cm hosszúságú testekbe rakódnak. A tojásokat a nősténytől származó pikkelyek borítják, amelyek a fenyőhajtásokat utánozzák.
A lárva jelentős erdei kártevő, nagy “sátrakban” él, általában fenyőkben, de esetenként cédrusban vagy vörösfenyőben, és éjszaka egy sorban vonul ki (innen a közös név), hogy a tűlevelekkel táplálkozzon. Egyetlen fán gyakran több ilyen sátor is található. Amikor készen állnak a bábozódásra, a lárvák a szokásos módon a talajra vonulnak, ahol szétszóródnak, hogy egyesével bábozódjanak a felszínen vagy közvetlenül a felszín alatt.
Fabre híres vizsgálatot végzett a fenyővonuló hernyón, ahol egy csoportjuk fej-fej mellett körbe-körbe követte őket egy virágcserép pereme körül; egy hétig folytatták a körmenetet. A kísérletet 1916-ban megjelent “A hernyó élete” című könyvében írta le. A tanulmányt számtalanszor idézték inspiráló és vallásos előadók, akik a vezető vak követésének vagy a tevékenység és a teljesítmény összekeverésének metaforájaként tekintettek rá. Fabre a hernyóit agyatlan automatáknak tekintette, amelyek csapdába estek, mert előre be voltak programozva, hogy vakon kövessék a nyomokat, jelen esetben azt a végtelen ösvényt, amelyet az edény kör alakú pereme körül fektettek le. Újabb vizsgálatok azonban azt mutatják, hogy a hernyók valójában fizikailag is csapdába estek az edény keskeny peremén, mivel a lábuk nem tudott biztos támasztékot szerezni, ami a meredek, függőleges falakon való leereszkedéshez szükséges lett volna. Az egyik kísérletben a Fabre által megfigyeltekkel azonos korú vonuló hernyók csoportjait egy lapos asztallapra helyezték, és egy 8 hüvelyk átmérőjű és 1 hüvelyk magas kör alakú üveggyűrűvel vették körül. A hernyók hamarosan az aréna szélére költöztek, ahol egymás mögött körözni kezdtek. Addig vonulhattak így, amíg a gyűrű széle mentén jól ki nem alakult a nyomvonaluk. Ezután a gyűrűt eltávolították, felszabadítva a hernyókat a nyomvonalukon kívül minden más, a tevékenységüket korlátozó tényezőtől. A körkörös vonulások átlagosan csak két percig tartottak, mielőtt a hernyók egyenes vonalban elvonultak. Amikor azonban a fiatalabb hernyók hasonló módon alakítottak ki körkörös vonulásokat, a fizikai kényszer eltávolítása után még 12 órán át folytatták a körözést, ami jelentős idő, de messze elmarad a Fabre által megfigyelt hét naptól.
A lepke bábállapota egy fehér selyemgubóban, a talaj alatt zajlik. A bábok körülbelül 20 mm-esek és halvány barnássárga színűek, amelyek sötét vörösesbarnába változnak.
A T. pityocampa kifejlett egyedként túlnyomórészt világosbarna elülső szárnyakkal rendelkezik, amelyeken barna jegyek vannak. A lepke hátsó szárnyai fehérek. A nőstények szárnyfesztávolsága nagyobb, 36-49 mm (1,4-1,9 in), míg a hímeké 31-39 mm (1,2-1,5 in). A kifejlett egyedek csak egyetlen napig élnek, amikor párosodnak és tojásokat raknak. Az, hogy milyen messzire képesek terjedni, attól függ, hogy a nőstény milyen messzire tud repülni a rövid felnőttként eltöltött idő alatt. Átlagos repülési távolsága 1,7 km (1,1 mi), a maximálisan felvett távolság 10,5 km (6,5 mi). A faj májustól júliusig repül.