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La plupart des Grenouilles rousses se déplacent déjà entre août et novembre vers les eaux de pontes. Pour passer l'hiver, une partie des animaux choisissent des sites subaquatiques bien oxygénés, par exemple un ruisseau ou l'embouchure d'un étang. D'autres hibernent en s'enfouissant dans le sol humide d'une forêt; ils entreprendront le déplacement en direction des sites de pontes dès le premier dégel. A cette occasion, de nombreux individus se font écraser sur les routes.
Les rescapés se rassemblent au bord de l'étang, tout en recherchant les secteurs où a lieu le premier dégel. Ce sont souvent des zones peu profondes, pourvues d'une couche herbeuse immergée, et situées sur la bordure nord de l'étang. Maintes fois, le gros de la surface de l'étang est encore gelé en cette saison et l'eau a une température d'environ 4°C. Dans les zones les plus clémentes du Plateau, la période migratoire des Grenouilles rousses commence quelquefois déjà à la mi-février. Le point culminant de l'activité reproductrice est atteint vers le 10 mars.
Les mâles, qui rejoignent le plan d'eau le plus souvent avant les femelles, se répartissent d'une façon irrégulière autour de l'eau. Ils forment une ou plusieurs "arènes", regroupant parfois des centaines, voire des milliers de mâles. Ils émettent alors tous un croassement sourd et discret. Les Grenouilles rousses sont actives surtout le soir, mais elles se manifestent également de jour, par temps clément et calme.
Les mâles prennent d'assaut toute femelle s'approchant du lieu de ponte et les empoignent fermement sous les aisselles. La ponte et la fécondation ont lieu quelques heures, voire quelques jours plus tard. Au moment de la ponte, la femelle libère une grappe gélatineuse contenant, suivant sa taille, 800 à 2500 oeufs (dans d'autres régions jusqu'à 4000). Lors de cet acte, les femelles perdent environ un tiers de leur poids et apparaissent bien creuses après s'être délestées de leurs oeufs. Le tout ne dure que peu de jours et la plupart des animaux quittent rapidement l'eau pour regagner la forêt ou les champs où ils s'enterrent à nouveau pour quelques semaines. D'autres animaux, une minorité, restent près de l'eau durant plusieurs semaines. Ils se comportent cependant si discrètement qu'ils ne sont que peu observés.
Les grappes d'oeufs sont déposées côte à côte pour constituer un tapis gélatineux pouvant atteindre une surface de plusieurs mètres carrés. 2 à 3 semaines plus tard, de petites larves noires aux branchies très développées éclosent. Pour pouvoir profiter des températures d'eau plus élevées près de la surface, les larves essayent d'escalader la masse gélatineuse entourant les oeufs. Toutefois, cette prédilection de se cantonner dans les eaux peu profondes a bien souvent des conséquences fatales tant pour les oeufs que pour les larves. Lors de printemps secs, le niveau d'eau baisse rapidement et les oeufs et les larves sont mis à sec. Sur le plan de la survie de la population pourtant, cet événement n'a que rarement des suites catastrophiques; lors de printemps favorables, c'est-à-dire chauds et humides, il y a une "surproduction" énorme qui compense facilement les pertes d'une autre année.
Les branchies extérieures se résorbent rapidement et peu à peu la forme bien familière du têtard apparaît. Deux mois plus tard - sur le Plateau au mois de juin - la larve se transforme en une petite Grenouille terrestre. A cette occasion, le corps subit une métamorphose fondamentale: les poumons se développent, les petites dents cornées disparaissent et font place à une "langue-fronde", la queue rétrécit, quatre extrémités se forment et des yeux proéminents apparaissent. Cette transformation empêche les animaux de se nourrir pendant plusieurs jours. Lors de conditions favorables, des milliers de petites Grenouilles de 12 à 15 mm de long quittent l'étang natal ("nuée de grenouilles").
Jusqu'à ce qu'ils atteignent leur maturité sexuelle, généralement à l'âge de 3 ans (plus tard en montagne), les subadultes mènent une vie très discrète et semblent avoir disparus sans laisser de trace. Tout au long de cette période, ils ne retournent plus vers les points d'eau. Ce n'est qu'à leur quatrième printemps qu'ils entament le chemin de retour en direction de leur lieu de naissance. Dès lors, la plupart des mâles et des femelles rejoindront leur lieu de ponte chaque année, sauf en montagne, où les femelles présentent un cycle biennal. La majorité des Grenouilles rousses ne reviennent pas plus de 2 à 4 années de suite pour pondre. Elles n'atteignent donc que rarement 5 à 7 ans d'âge. Exceptionnellement, une "vieille bête" de 8 à 11 ans est observée.