カツオの卵は、海水より比重が小さく海面に分布する浮性卵です。産卵水域の中心は中央太平洋水域ですが、全体的に広い範囲に及びます。
カツオの幼魚の成長はきわめて早く、1ヶ月に40mm以上成長します。生後1歳で31〜44cm、2歳で59〜65cm、3歳で64〜75cm、4歳で70〜83cmとなります。
カツオの幼魚は主として低緯度水域にいますが、2歳魚になるとその成長に伴いしだいに東方へ移動します。4月〜6月にかけて黒潮にのり日本の沖にやってきます。これを「上ぼりガツオ」といいます。
8月下旬・9月上旬に最北の北海道東方に達します。この北の限界は、北から南下してくる親潮の縁にあたります。9月中旬に南下をはじめますが、これを「下りガツオ」といいます。
以上のように2歳魚は広く回遊しますが、3歳魚になると南西諸島の南部や小笠原諸島ぐらいまでが分布の北限です。さらに高齢になるにしたがって、太平洋中央部に集まってきます。