Brunner trådte inn i NSDAP i 1939. Han var mellom 1941 og 1943 tilknyttet Zentralstelle für jüdische Auswanderung (Rikssentralen for jødisk utvandring) i Wien og var ansvarig for deportasjonen av omkring 48 000 jøder. I 1943 var han under en kort periode stasjonert i Praha, innen han i 1944 inngikk i Sondereinsatzkommando Eichmann som planla og gjennomførte jødeutryddelsen i Ungarn.