Urodził się w Concord, w rejonie San Francisco Bay, a wychowywał na farmie ojca. Mimo, że matka uczyła wszystkich swoich synów muzyki, Dave nie wykazywał chęci zostania profesjonalistą. Zaczął nawet studiować weterynarię, ale w końcu przeniósł się do konserwatorium. Ze względu na wadę wzroku miał kłopot z czytaniem nut. Jednak słuch i wybitny talent pozwalały mu ukryć ten problem nawet przed nauczycielami muzyki. W końcu wykryto tę przypadłość, co nie przeszkodziło mu obronić dyplomu. Po wojnie dokształcał się u Dariusa Milhauda.
W 1942 r. wstąpił do armii, ale koncerty dla Czerwonego Krzyża pozwoliły mu uniknąć walki na froncie. Na jednym z takich koncertów spotkał saksofonistę Paula Desmonda, z którym w 1951 r. założył legendarny kwartet.
Zainteresowanie nagraniami Dave'a Brubecka wydającego płyty w wytwórniach: Coronet i Circle przemianowanej na Fantasy Records było ogromne.
Kwartet Brubecka z Desmondem stał się rezydentem klubu Black Hawk w San Francisco przyciągając tłumy słuchaczy. Ich koncerty w kampusach Kalifornii stały się pretekstem do wydania albumów: „Jazz at Oberlin" (1953), „Jazz at the College of the Pacific" (1953) i pierwszego dla Columbia Records „Jazz Goes to College" (1954). Z Columbią związał się na wiele lat stając się najpopularniejszym jazzmanem w Ameryce. Jego podobizna pojawiła się na okładce tygodnika „Time", a artykuł gloryfikował jego talent i osiągnięcia. Był drugim w historii jazzmanem po Louisie Armstrongu, który trafił na okładkę tego magazynu. Później wielokrotnie podkreślał, że to miejsce należało się Duke'owi Ellingtonowi. Brubeck potrafił połączyć sukces komercyjny z wysokim artystycznym poziomem swojej muzyki.
Na początku lutego 1958 r. Departament Stanu USA wysłał kwartet Brubecka na tournée po krajach Europy i Azji. Zespół wystąpił w Polsce, Afganistanie, Pakistanie, Indiach, Iranie, Iraku i Turcji. U nas spędził dwa tygodnie od 6 do 19 marca. Zagrał 12 koncertów w siedmiu miastach: Szczecinie, Gdańsku, Warszawie, Krakowie, Wrocławiu, Łodzi i Poznaniu. Brubeck zabrał ze sobą żonę Iolę i dwóch synów: Dariusa i Dave'a Juniora.