Родился в купеческой семье. Дед со стороны отца - купец из бывших крепостных, а дед со стороны матери поэт - самоучка А. Я. Бакулин. Отец увлекался литературой и естественными науками.

В частную гимназию Ф. И. Креймана (1885—1889) Брюсов был принят сразу во II класс. На втором году обучения вместе с одноклассником В. К. Станюковичем он издает рукописный гимназический журнал "Начало", через который впервые осознает себя "литератором". В 1889 г. он выпускает рукописный "Листок V класса", в котором обличает гимназические порядки. Из-за этой статьи у Брюсова обостряются отношения с администрацией, вследствии чего ему приходится перейти в гимназию Л. И. Поливанова (1890—1893). В это же время Брюсов переживает ряд первых юношеских увлечений, особенно сильный след в его душе оставила любовная связь со скоропостижно скончавшейся в 1893 г. от оспы Е. А. Масловой (Красковой), которой он посвятил множество стихотворений и последние главы (под именем героини Нины) повести "Моя юность".

В 1893—1899 гг. Брюсов учится на историко-филологическом факультете Московского университета. Помимо классической филологии он изучает Канта и Лейбница, слушает курсы истории В. О. Ключевского, П. Г. Виноградова, ходит на семинары Ф. Е. Корша. На годы учебы в университете приходится первый начальный период осознанного литературного творчества Брюсова.

В 1894—1895 гг. Брюсов издает три небольших выпуска сборника "Русские символисты", в которых дает образцы "новой поэзии". Это был первый коллективный манифест русского модернизма в России. Реакция на сборники была скандальной и оглушительной.

В 1895-1986 году Брюсов издает первый авторский сборник стихов "Шедевры", состоящий из двух изданий. Броское название, вызывающее содержание и далекое от скромности предисловие, обращенное к "вечности и искусству", вызвали дружное неприятие критики.

В период с 1895 по 1899 год он сближается с известными писателями символистами: К. К. Случевским, К. М. Фофановым, Ф. Соллогубом, Д. С. Мережковским, 3. Н. Гиппиус, Н. М. Минским. На "субботах" Георга Бахмана, а затем и на собственных "средах" Брюсов начинает регулярно встречаться с московскими модернистами.

В 1897 г. впервые выезжает за границу, в Германию. В этом же году женится на Иоанне Матвеевне Рунт, ставшей его спутницей жизни и помощницей в литературных делах.

С 1900 по 1903 г. Брюсов —секретарь редакции "Архива". Он публикует здесь ряд статей, в том числе "О собрании сочинений Ф. И. Тютчева" (1898), "Ф. И. Тютчев. Летопись его жизни" (1903).

Осенью 1900 г. в издательстве "Скорпион" выходит третья книга лирики Брюсова "Третья стража. Книга новых стихотворений. 1897—1900", открывающая второй зрелый период творчества писателя. В марте 1903 г. Брюсов выступает с программной лекцией об искусстве "Ключи тайн", воспринятой в качестве манифеста новейшего русского символизма. С конца 1902 г. поэт некоторое время состоит секретарем в журнале "Новый путь", публикует стихи, статьи, заметки, а также ведет рубрику "Политическое обозрение". В это же время он входит в состав комиссии Московского литературно-художественного кружка, а с 1908 г. — председатель ее дирекции. Сборник "Венок. Стихи 1903—1905 гг. ", стал первым по-настоящему крупным успехом поэта. В него наряду с историко-мифологическими сюжетами и лирикой интимного плана, Брюсов включил стихи на злободневную тему войны и революции. С фантастическим упоением, как на очищающую стихию судьбы, смотрит поэт на войну и революцию. К 1909 году Брюсов становится признанным мастером "мужественной", аполлонической лирики.

В 1904—1908 гг. Брюсов является организатором, бессменным руководителем и ведущим автором главного журнала русских символистов "Весы". После закрытия "Весов" (1909), с сентября 1910 г. в течение двух лет Брюсов становится заведующим литературно-критическим отделом журнала "Русская мысль".

В первую мировую войну Брюсов в качестве корреспондента много месяцев провел на театре военных действий. Вначале эта война казалась поэту последней ("Последняя война", 1914), способной преобразить в лучшую сторону человеческую жизнь. Однако через два с половиной года, мнение о ней Брюсова изменилось ("Тридцатый месяц", 1917). Разочаровываясь в исходе войны и политике, Брюсов все глубже уходит в литературу и научную работу. Он обращается к переводам армянской, финской и латышской поэзии.

В 1923 г. , в год 50-летия поэта, правительство Армении присвоило Брюсову почетное звание народного поэта Армении.

Разочарование в победном исходе войны после непродолжительных колебаний подготовило Брюсова к принятию Октябрьской революции. В 1920 г. он вступает в Коммунистическую партию, работает в Наркомпросе, возглавляет президиум Всероссийского союза поэтов, читает разнообразные лекционные курсы, организует (1921) и руководит Высшим литературно-художественным институтом. Послеоктябрьские, преимущественно революционные сборники стихов Брюсова ("В такие дни", 1921; "Дали", 1922; "Спеши", 1924) знаменовали последний, завершающий период творчества мастера.

Умер поэт в Москве 9 октября 1924 года, похоронен на Новодевичьем кладбище.