Breunig har doktorgrad i strategisk ledelse fra Handelshøyskolen BI og mastergrad fra London School of Economics. Doktorgradsavhandlingen omhandlet sosiale nettverks betydning for organisasjoners dynamiske kapabiliteter, og ble tildelt Gunnar Hedlunds pris 2012-2014. Breunig har tidligere arbeidet som seniorforsker i SINTEF, hvor han jobbet med temaene kunnskapsledelse, organisasjonslæring og intellektuell kapital. Hans nåværende forskning fokuserer på koblingen mellom strategi- og innovasjons-teori, og involverer temaer som tjeneste- og forretningsmodellinnovasjon, samt digitalisering i kunnskapsintensive virksomheter. Ved siden av professoratet ved Oslomet – storbyuniversitetet, leder Breunig forskergruppen Digital Innovasjon og Strategisk Kompetanse i Organisasjoner (DISKO).