Brunnstrom nació en el castillo militar de Estocolmo el 1 de enero de 1898. Era la segunda hija del capitán Edwin Brunnstrom, militar, y de Hedwig Lidman. A los 16 años, fue al Upsala College y estudió ciencias, geografía, historia y gimnasia. En 1917, obtuvo su certificado de egreso de la escuela y se unió al Instituto Real de Gimnasia en Estocolmo. Aquí, aprendió ejercicios médicos, que se conocían como «ejercicios suecos» en ese momento. En 1919, se graduó en el Instituto con el título de ‘Gymnastikdirektor’. En 1920, se trasladó a Suiza y estableció un ‘Sjugymnastik Institut’ un año más tarde en Lucerna. Tenía una reputación en el tratamiento de niños con escoliosis y poliomielitis. Se mudó a Nueva York en 1927 y comenzó a trabajar en el «Hospital para personas Rotas y Lisiadas» como terapeuta de ejercicios. También trabajó como instructora en el gimnasio de Metropolitan Life Insurance Company. Es conocida por su trabajo en fisioterapia del ejercicio para mujeres trabajadoras. Se unió al Barnard College en 1931 y estudió química e inglés. Más tarde obtuvo una maestría en educación y terapia física de la Universidad de Nueva York. Se convirtió en ciudadana estadounidense en 1934. Murió en 1988 en los Estados Unidos.