1986年にテレビ映画でデビュー。1988年に『Home at Last』で映画デビュー。1999年公開の『サマー・オブ・サム』や『シン・レッド・ライン』で注目を集め、同年公開の『Restaurant (film)』でインディペンデント・スピリット賞主演男優賞の候補になる。

2002年公開の『戦場のピアニスト』で実在したピアニスト、ウワディスワフ・シュピルマンを演じ、29歳という史上最年少でアカデミー主演男優賞を獲得した。ブロディは役作りのため数ヶ月意図的に引きこもり状態に自らを追い詰め、自らの住まいと愛車から距離を置いた。また、劇中音楽として使用されたフレデリック・ショパンのピアノ曲の演奏法を習得した。さらに13 kgの減量を敢行した。ブロディは同作品で一躍世界的な知名度を獲得したが、彼をさらに有名にしたのはアカデミー賞受賞の際、プレゼンターを務めていたハル・ベリーに熱烈なキスをしたことである。また、アカデミー賞と並んで権威のあるセザール賞を受賞した初めてのアメリカ人となった。

『ヴィレッジ』での知的障害児ノア役から、『キング・コング』での知的な劇作家ジャック役、『プレデターズ』での屈強な傭兵ロイス役まで幅広くこなす演技力は高く評価され、容姿がユニークであることやメソッド演技法を駆使することからマーロン・ブランド、アル・パチーノ、ロバート・デ・ニーロと比較される。