Период размножения очень растянут — с апреля по май. За сезон самка откладывает с интервалом в 1-3 дня порядка 20 яиц. При откладке яиц наблюдается особой поведение самца и самки. Самец, благодаря сходству окраски и размера с перепелятником, имитирует его агрессивное поведение, отвлекая хозяев от гнезда. Самка же в это время, выкатывает или съедает 1 яйцо из кладки, и только потом подкладывает свое. Яйцо кукушки очень точно повторяет форму и окраску яйца мелкой воробьиной птицы, на которой паразитирует данная кукушка, но только немного большего размера. Диапазон вариантов окраски яиц кукушки очень широк, как и число видов хозяев. На основании привязанности кукушек к определенному хозяину выделяют особые группы — расы. В пределах Среднего Урала паразитируют на нескольких десятках видов воробьиных. Иногда хозяева обнаруживают подмену, тогда они могут его выбросить или сделать новый настил поверх старой кладки с яйцом кукушки и отложить новую кладку. Могут и совсем бросить гнездо.
Длительность инкубации 12-13 суток. Кукушонок после вылупления выбрасывает из гнезда всех птенцов и остается один. Приемные родители кормят его в гнезде 3 недели, затем, уже летного, еще 2-3 недели.
