Brugmann studerte i Halle og i Leipzig. I 1882 ble han ekstraordinær professor i Leipzig og i 1884 professor i Freiburg im Breisgau. I 1887 vendte han tilbake til Leipzig, hvor han foreleste i indoeuropeisk språkvitenskap. Han var en tilhenger av prinsippet om lydlovenes unntaksløshet og regnes som en av de viktigste unggrammatikerne. Hans hovedverk er i fem bind (sammen med Berthold Delbrück) og i seks bind (sammen med Hermann Osthoff). Sammen med Wilhelm Streitberg grunnla han tidsskriftet .