Babası, devrim esnasında Fransa`dan kaçmış olan Fransız bir mühendisti. Brunel, İngiltere`de ve Fransa`da eğitildi. İlk dikkate değer başarısı babasıyla Rotherhithe`den Wapping`e Thames nehri altından geçen tünel planlamasıydı.
Thames çalışarak meslek hayatına başlamış, Avon Nehri üzerine bir asma köprü projesi hazırlamış, 1831`de de Bristol`den başlayarak İngiliz limanlarındaki tersanelerin doklarını projelendirip inşa etmiş. Sonra demiryoluna geçmiş. Sayısız tüneller ve viyadükler yapıp, Bristol`u Londra`ya demiryolu ile bağlamış.
Brunel demiryolu şirketini ikna edip, Bristol ile Londra arasında düzenli sefer yapan 250 yolcu kapasiteli buharlı gemiyi (Great Britain) projelendirip inşa etmiş (1845). Isambard Kingdom Brunel`i, İngilizce konuşan insanların gözünde "Tarihin en önemli İngilizleri" arasına yerleştirmişti.