Từ tháng 8, bướm vua từ Bắc Mỹ di cư xuống phương nam. Chúng quay về phương bắc vào mùa xuân.[17]

Bướm vua là loài bướm duy nhất di cư theo cả hai hướng Bắc – Nam và Nam - Bắc như các loài chim[18]. Tuy nhiên, do vòng đời của nó ngắn nên trong quá trình di cư không có cá thể nào trong đàn bướm sống sót.[19][20] Chúng đẻ trứng trên suốt hành trình di cư[19].

Thời gian của mỗi hành trình vượt xa tuổi thọ bình quân của hầu hết các cá thể bướm vua. Bướm vua sinh ra vào đầu mùa hè có tuổi thọ ít hơn hai tháng. Thế hệ cuối cùng sinh ra trong mùa hè sẽ có một giai đoạn không sinh sản (giai đoạn đình sản), có thể kéo dài bảy tháng hoặc lâu hơn.[10] Trong giai đoạn đình sản, bướm vua sẽ bay đến một địa điểm trú đông. Chúng không sinh sản cho đến khi rời điểm trú đông vào tháng hai hoặc tháng ba.

Để hoàn thành một chặng đường di cư, chúng phải trải qua 3 đến 4 đời. Bướm vua cũng là một trong số ít loài côn trùng có thể vượt qua Đại Tây Dương.[20]