Cresciuto nel quartiere Queens, si iscrive giovanissimo alla scuola d’Arte drammatica incoraggiato dalla madre, Sylvia Plachy, giornalista e fotografa ungherese figlia di un nobile ungherese di religione cattolica e di un’ebrea ceca, e dal padre Elliot Brody, professore statunitense figlio di immigrati polacchi di origine ebraica. È ancora molto giovane quando debutta, al fianco di Mary Tyler Moore, nella sit-com televisiva Annie McGuire.
Trasferitosi a Los Angeles, ottiene nel 1993 un piccolo ruolo in Piccolo grande Aaron (King of the Hill), diretto da Steven Soderbergh. Dopo gli interlocutori Angels (Angels in the Outfield) e L’ultima volta che mi sono suicidato (The Last Time I Committed Suicide) – prodotti da case cinematografiche indipendenti -, prende parte nel 1998 al film, girato in Australia, La sottile linea rossa (The Thin Red Line), di Terrence Malick, ma purtroppo in fase di montaggio molte delle sue scene vengono tagliate. Sempre nel 1998 recita in Restaurant, che gli porta una nomination agli Independent Spirit Award per il miglior attore protagonista.
In seguito, incoraggiato dallo stesso Malick, invia all’attore e regista Spike Lee la videoregistrazione del suo provino; e Lee lo sceglie per la parte del sospetto serial killer nel film del 1999 S.O.S. Summer of Sam – Panico a New York (Summer of Sam).
Diretto da registi di fama come Barry Levinson (nel 1999, in Liberty Heights) e Ken Loach (nel 2000, in Bread and Roses, presentato al Festival di Cannes), Brody è ormai pronto per la consacrazione definitiva nello star system hollywoodiano che (dopo L’intrigo della collana, del 2001) puntuale arriva nel 2002, quando interpreta in Il pianista (The Pianist) l’intensa e commovente parte di Wladyslaw Szpilman, il pianista che grazie alla sua arte riuscì a sopravvivere nel ghetto di Varsavia. Il film – per la regia di Roman Polanski – registra un grande successo di critica e di pubblico e vale a Brody nel 2003 il Premio Oscar come miglior attore protagonista, il Premio César della critica, il Boston Society of Film Critics Award per il miglior attore, il National Society of Film Critics Award ed una nomination al Premio Golden Globe, agli Screen Actors Guild Awards, ai British Academy Film Awards, ai Chicago Film Critics Association Award, ai Vancouver Film Critics Circle Award for Best Actor ed agli Online Film Critics Society Awards.
Nel 2003, 2004 e nel 2005 ha interpretato i film The Singing Detective, The Village, The Jacket e King Kong. Quest’ultimo si rivela un successo di critica e pubblico, arrivando ad incassare oltre 550 milioni di dollari e diventando uno dei film di maggior incasso dell’anno.
Nel 2009 partecipa alle riprese di Giallo, diretto da Dario Argento. La pellicola attraversa alcuni problemi produttivi e distributivi, e viene immessa sul mercato direttamente in home video nell’ottobre 2010. L’attore denuncia però la produzione per inadempienze contrattuali e lesione dei diritti d’immagine, chiedendo inoltre il blocco dell’uscita del film presso la Corte Federale della California.
Nel 2011 prende parte al film di Woody Allen Midnight in Paris ricevendo la nomination come miglior cast ai seguenti premi: Screen Actors Guild Awards, Alliance of Women Film Journalists Awards, Chlotrudis Society for Independent Film Awards, Phoenix Film Critics Society Awards, San Diego Film Critics Society Awards..
