В неволе зверьки живут очень дружно в одном гнезде до тех пор, пока не приблизится время родов. За день-два до этого самка начинает вести себя агрессивно по отношению к самцу, кусает его за хвост и в конце концов изгоняет не только из гнезда, но и со своей территории. Беременность у лесной мышовки продолжается около тридцати дней — срок весьма длительный для мелкого грызуна, если вспомнить, что вынашивание детенышей у мыши-малютки и домовой мыши занимает двадцать дней.

В выводке может быть от двух до шести детенышей. Новорожденные лесные мышовки на первый взгляд мало чем отличаются от только что родившихся мышей. Поражает их величина: длина тела новорожденной мышовки около тридцати миллиметров, в то время как взрослой — 57—70 миллиметров. Рождаются зверьки без шерсти и пигмента, сквозь розовую кожицу просвечивают кровеносные сосуды, желудок, а на голове — пигментированные глазные яблоки. Глаза закрыты сросшимися веками, уши свернуты и плотно прижаты к голове, слуховые проходы закрыты. Пальцы плотно соединены между собой. Хвост относительно длинный (около одиннадцати миллиметров), белесовато-прозрачный.

Развитие зверьков идет очень медленно. До пятого дня они неподвижно лежат в гнезде. На шестой день становятся более активными, попискивая ищут соски. К этому времени голова и хвост приобретают бурый цвет, вся спинная сторона уже покрыта короткой бархатистой шерсткой, на подошвах отчетливо видны хватательные мозоли. На девятый день на спине уже хорошо заметна полоска. К пятнадцатому дню малыши начинают отползать на несколько сантиметров от гнезда, а к двадцатому — хорошо лазают и даже пытаются самостоятельно грызть мелкие семена, хотя все это время остаются слепыми. Прозревают лесные мышовки только на 25—28-й день, в то время как мыши-малютки— на 9-й, рыжие полевки — на 14—15-й, орешниковые сони — на 16-й день! В этом возрасте детеныши уже совсем напоминают взрослых, отличаясь лишь размерами и относительно большой головой. Период кормления молоком продолжается до 35—37 дней, затем самка постепенно теряет интерес к молодым, начинает избегать их; в природе в это время выводки распадаются. Полуторамесячные зверьки, достигнув двух третей размера взрослых и веса около пяти граммов, переходят к самостоятельной жизни, начинают активно расселяться, все более удаляясь от материнского гнезда.

В течение года у лесной мышовки, очевидно, может быть только один выводок, слишком короток период активности (от спячки до спячки), продолжительны беременность и лактация. Молодые зверьки достигают половой зрелости только к будущей весне и размножаться начинают с середины лета, то есть значительно позже, чем взрослые грызуны. В природе лесные мышовки живут около двух, редко до трех лет, хотя в неволе иногда доживают до трех с половиной лет.