Kaliforniassa syntynyt Brubeck opiskeli aluksi eläinlääketiedettä, mutta innostui sittemmin musiikista. Hän osallistui toiseen maailmansotaan ja jatkoi palattuaan musiikkiopintojaan ranskalaisen Darius Milhaudin´n johdolla.
Brubeck käytti tuotannossaan epäsovinnaisia tahtilajeja ja yhdisteli eurooppalaista taidemusiikkia sekä jazzia. Tästä ei ollut kuitenkaan juuri haittaa menestykselle.
The Dave Brubeck Quartetin vuonna 1959 ilmestynyt Time Out -albumi oli maailman ensimmäinen yli miljoona kappaletta myynyt jazzalbumi. Yhtyeen saksofonistin Paul Desmondin säveltämä Take Five on yksi maailman tunnetuimpia jazzkappaleita ja Brubeckin tavaramerkki.
Jazzin lisäksi Brubeck sävelsi myös ooppera- ja balettimusiikkia. Hänet palkittiin useaan kertaan ja sai kunniatohtorin arvoja. Vielä 88-vuotiaanakin hän teki konserttikiertueen.
Suomessa Brubeck vieraili muun muassa Helsinki Jazz Festivaaleilla, Pori Jazzissa 1990 ja Espoon April Jazzissa.
