Los pigmentos en las plantas no solo determinan sus características visuales, sino que también desempeñan roles cruciales en la fotosíntesis, la atracción de polinizadores y la resistencia a enfermedades. Los diversos colores de los pimientos chiles surgen de varios pigmentos. Sin embargo, los informes detallados sobre los cambios genéticos y metabólicos de estos pigmentos en las etapas de desarrollo de los pimientos chiles coloridos son limitados. En este estudio, analizamos el contenido de antocianinas y carotenoides en los frutos de la variedad de pimiento cultivado H18 en diferentes etapas de crecimiento y desarrollo. Nuestros hallazgos revelaron que, a medida que los frutos maduran, el contenido de antocianinas disminuye gradualmente mientras que el contenido de carotenoides aumenta. Utilizando la secuenciación transcriptómica y metabolómica de los frutos de pimiento en diversas etapas de desarrollo, identificamos cuatro tipos de antocianinas: pelargonidina, cianidina, delfinidina y peonidina, así como una pequeña cantidad de proantocianidinas. Las concentraciones de estas antocianinas generalmente mostraron una tendencia a la disminución, y los patrones de expresión de los genes de biosíntesis de antocianinas fueron consistentes con los datos metabólicos. En el análisis de los carotenoides, encontramos que, aparte de la Luteína, las concentraciones de todos los demás carotenoides detectados aumentaron durante el desarrollo del fruto. La mayoría de los carotenoides comenzaron a acumularse significativamente en la etapa de fruto naranja (H18-O) y alcanzaron su punto máximo en la etapa de fruto rojo (H18-R). Los datos transcriptómicos y de RT-qPCR indicaron que la expresión de los genes de biosíntesis de carotenoides también aumentó progresivamente. Además, investigamos la degradación de las antocianinas e identificamos posibles genes de degradación, incluidos BGLU, POD y PPO. Este estudio proporciona una profunda comprensión de los mecanismos subyacentes a los cambios de pigmentos en los pimientos coloridos, lo cual puede contribuir a la mejora de las variedades de pimientos y a futuras investigaciones sobre los mecanismos reguladores de los pigmentos.