Han var en søn af sognepræst, senere provst Andreas Brünniche og Anna Agnete født Plum, dimitteredes 1840 fra Vordingborg Skole, tog lægeeksamen 1846, var i to år kandidat ved Plejestiftelsen, i felttogene 1848-50 underlæge i Armeen, studerede derefter fra 1852 i Paris, kom 1853 hjem og var koleralæge under epidemien og derefter reservemedikus på Frederiks Hospital under S.M. Trier indtil 1856. Brünniche tog 1857 doktorgraden ved en afhandling om tuberkulosen og bidrog til C.E. Fengers "Hospitals-Meddelelser". Han var et par år indtil 1860 medredaktør af "Hospitalstidende", som han i 1858 var medstifter af, senere i lang tid redaktør af "Bibliothek for Læger" (indtil 1870). 1862 konkurrerede han forgæves til et lektorat i intern medicin sammen med C.E. With og Carl M. Reisz, og heller ikke ved Kommunehospitalets oprettelse 1863 fik han en ledende stilling. Under krigen 1864 fungerede han som overlæge ved et lazaret i København, 1858-70 var han læge ved Børnehospitalet (i Rigensgade), hvor han som den første herhjemme holdt kliniske forelæsninger over børnesygdomme.