Le cycle vital varie chez les lucioles, mais l’exemple suivant vaut pour plusieurs espèces. L'accouplement a lieu à la noirceur, au printemps et au début de l'été. L'émission de signaux lumineux, associée au comportement de cour, permet aux partenaires de se rencontrer. Chez plusieurs espèces, le mâle émet des clignotements lumineux en vol et est attiré par la réponse lumineuse de la femelle immobile.
Après l'accouplement, la femelle dépose ses œufs dans un endroit humide. Elle meurt peu après la ponte, alors que le mâle s'éteint après la période d'accouplement. Les œufs éclosent environ un mois plus tard. Les larves ont un corps aplati et allongé. Le nombre de mues varie selon les espèces. Les lucioles passent la majeure partie de leur vie au stade larvaire. Au Québec, elles hivernent sous cette forme.
Pour compléter ce stade, la larve s'installe dans un abri qu'elle a creusé dans le sol. Au printemps, elle se métamorphose en une nymphe immobile. Au bout d'une dizaine de jours, l’insecte fend sa cuticule et la luciole adulte émerge. Elle reste quelques jours sous terre puis part en quête d'un partenaire.
La majorité des espèces de lucioles connues ont un cycle vital d'une durée de deux ans.