En tant qu’espèce migratrice, la grive des bois fait son retour au printemps dans les zones tempérées. La période de reproduction débute habituellement entre mai et juillet.
Les mâles s’installent sur des territoires propices à la reproduction, qu’ils veillent à défendre contre d’autres mâles tout en émettant des vocalise complexes.
La femelle construit un nid en coupe, à faible hauteur, dans un jeune arbre ou un arbuste. Elle pond de 3 à 4 œufs, de couleur bleu-verdâtre, et les incube pendant environ 12 jours. Les oisillons quittent le nid après une douzaine de jours supplémentaires, mais demeureront dépendants des parents plusieurs semaines. L’espèce est monogame durant la saison de reproduction.