Bøkebørstespinneren lever mest i bøkeskog, men kan også forekomme i edelløvskog eller også i andre former for løvskog. Larven lever først og fremst på bøk, men kan også leve på eik, hengebjørk og andre løvtrær. De voksne sommerfuglene flyr om natten i mai – juli, og hannene kommer gjerne til lys. Paringen er langvarig og kan pågå opptil et døgn, deretter legger hunnen opptil 500 egg. Nyklekte larver kan spres med vinden ved at de bruker en silketråd som seil. De er utvokste på høsten, kryper da ned på bakken, spinner seg inn i en kokong og forvandler seg til en puppe, som overvintrer. Her skiller arten seg fra de fleste andre nordlige børstespinnere, som overvintrer som egg eller larver.