Gąsienica opuszcza jajo wygryzając owalny otwór w jego bocznej części.
Gąsienice przejawiają swym ubarwieniem dymorfizm sezonowy. Początkowo są one zielone z białymi paskami po bokach, ale w ostatnim stadium barwa gąsienic drugiego pokolenia zmienia się na szarą z brązowym i czerwonawym nakrapianiem, podczas gdy u pierwszego pokolenia pozostaje zielona również w stadium ostatnim.
Ekologia i występowanie Owad ten zasiedla lasy łęgowe i mieszane, pobrzeża rzek i mniejszych cieków, parki, zarastające zręby oraz nasadzenia przydrożne. Gąsienice są foliofagami żerującymi na liściach topól (w tym osiki i topoli kanadyjskiej), a rzadziej wierzb i brzóz. Owady dorosłe nie pobierają pokarmu i są aktywne nocą.
Brunatnica koziagłówka wydaje dwa pokolenia w ciągu roku. Motyle pierwszego pokolenia latają od końca kwietnia do czerwca. Pierwsze pokolenie gąsienic żeruje w czerwcu i lipcu. Drugie pokolenie motyli aktywne jest w lipcu i sierpniu. Gąsienice drugiego pokolenia żerują we wrześniu i październiku, po czym zakopują się w glebie i tam konstruują kokon, w którym się przepoczwarczają. Zimuje stadium poczwarki.