Cú đại bàng thường làm tổ trên những gờ vách đá, đường nứt và hang động. Đôi khi, chúng cũng có thể chiếm một tổ của một loài chim lớn như quạ đen (Corvus Corax) hoặc đại bàng vàng. Sự sinh sản thường bắt đầu vào cuối mùa đông, đôi khi muộn hơn. Con mái đẻ từ 1-6 trứng trong khoảng 3 ngày và ấp trứng một mình, bắt đầu từ quả trứng đầu tiên trong 30-36 ngày. Trong suốt thời gian này con mái được con trống cung cấp thức ăn tại tổ.[6]

Chim non mở mắt vào khoảng 2 ngày tuổi và được ấp trong khoảng 2 tuần. Con mái ở lại với con non tại tổ trong 4-5 tuần. Trong 2-3 tuần đầu tiên con trống mang thức ăn đến tổ hoặc để nó ở gần, và con mái mớm những miếng thức ăn nhỏ cho con non, hoặc con trống cho con non ăn trực tiếp. Sau 3 tuần chim non bắt đầu tự ăn được và bắt đầu nuốt những con mồi nhỏ. Sau 5 tuần con non có thể đi lại xung quanh khu vực làm tổ, và sau 52 ngày có thể bay vài mét. Chúng có thể rời khỏi tổ trên mặt đất sớm khi được 22-25 ngày tuổi, trong khi ở tổ trên cao là từ 5-7 tuần tuổi. Con non được chăm sóc bởi cả chim bố lẫn chim mẹ trong khoảng 20-24 tuần. Chúng trở thành độc lập vào giữa tháng chín và tháng 11 ở châu Âu, và rời khỏi lãnh thổ của cha mẹ (hoặc bị đuổi đi). Tại thời điểm này con trống bắt đầu kiểm tra các vị trí làm tổ tiềm năng trong tương lai. Con non trưởng thành giới tính vào năm sau, nhưng thường không phối giống cho đến khi chúng có thể thiết lập một lãnh thổ vào khoảng 2-3 tuổi.[6]

Cú đại bàng có thể sống đến 20 năm trong tự nhiên. Tuy nhiên, như nhiều loài chim khác trong điều kiện nuôi nhốt chúng có thể sống lâu hơn nữa do không cần phải chịu đựng điều kiện tự nhiên khó khăn, và có thể tồn tại tới 60 năm trong sở thú. Con trưởng thành mạnh khỏe bình thường không có kẻ thù tự nhiên và do đó được coi là động vật ăn thịt đỉnh. Nguyên nhân tử vong hàng đầu đối với các loài này là do nhân tạo: Điện giật, tai nạn giao thông và săn bắn.[4][6]