Brunnstrom blev født i militærslottet i Stockholm den 1.januar 1898. Hun var den anden datter af kaptajn Brunnstrom, en militær mand, og Hedvig Lidman. Som 16-årig gik hun på Upsala College og studerede videnskab, geografi, historie og gymnastik. I 1917 fik hun sin skole forlader certifikat og sluttede sig til Royal Institute of Gymnastics i Stockholm. Her lærte hun medicinske øvelser, der på det tidspunkt var kendt som ‘svenske øvelser’. I 1919 dimitterede hun fra instituttet med titlen ‘Gymnastikdirektor’. I 1920 flyttede hun til Sverige og etablerede et ‘Sjugymnastik Institut’ et år senere i Lucerne. Hun havde et ry for at behandle børn med skoliose og poliomyelitis. Hun flyttede til USA i 1927 og begyndte at arbejde på ‘Hospital for the Briptured and Crippled’ som øvelsesterapeut. Hun arbejdede også som instruktør i gymnasiet i Metropolitan Life Insurance Company. Hun er kendt for sit arbejde inden for fysioterapi til arbejdende kvinder. Hun sluttede Barnard College i 1931 og studerede kemi og engelsk. Hun opnåede senere en kandidatgrad i uddannelse og fysioterapi fra University of York. Hun blev amerikansk statsborger i 1934. Hun døde i 1988 i USA.