Brad Bird a réalisé son premier
film d'animation, Le Lièvre et la Tortue, à l'âge de onze ans. Il était inspiré par son voyage aux "Walt Disney Studios", quand il a déclaré qu'il voulait être réalisateur. Il le terminera lors de ses treize ans. C'est grâce à ce dernier que Milt Kahl, un des premiers grands animateurs de la Walt Disney Company, le remarquera. Mais, Brad Bird continuera ses études en allant à l'université de Corvallis pour ensuite aller à la California Institute of the Arts. C'est là-bas qu'il rencontrera le futur cofondateur des studios Pixar : John Lasseter.
Après ses études, il obtiendra du travail aux studios Disney, mais il les quittera pour les studios Fox. En 1989, il est remarqué par le groupe Klasky Csupo qui l'engagera pour le tournage des Simpson. Il y participera alors plusieurs années comme réalisateur ou assistant animateur. Durant ce temps, il participe aussi au tournage de série télévisée comme Les Rois du Texas.
Il sera alors engagé par les studios Warner Bros. Entertainment où il réalisera son premier long métrage : Le Géant de fer. Le film fut largement apprécié par les critiques, mais n'eut pas un grand succès au box-office. Quelques années plus tard, en souvenir de leurs années d'études, John Lasseter l'engage pour le tournage des
Indestructibles, son premier grand succès, auprès du public, des critiques, et des festivals. Il travaillera ensuite en tant que scénariste, réalisateur et co-producteur pour la série Histoires fantastiques de Steven Spielberg.
En 2005, Brad Bird gagne son premier oscar avec son film d'animation Les Indestructibles, où il a même interprété la voix d'un des personnages du film, Edna.
Après ce vif succès, le studio Pixar lui demande d'être le réalisateur de
Ratatouille, pour remplacer Jan Pinkava qui avait quitté le projet.
Il réalise ensuite son premier film live : Mission impossible : Ghost Protocol, 4e volet de la saga Mission impossible, prévu pour fin 2011.