Brentano se narodil v Marienberg am Rhein, poblíž Boppardu. Studoval filosofii na univerzitách v Mnichově, Würzburgu, Berlíně (u Adolfa Trendelenburga) a Münsteru. Speciálně se zajímal o Aristotela a scholastickou filosofii. Svou disertační práci napsal v Tübingenu O rozmanitém smyslu bytí v Aristotelovi. Následně začal studovat teologii a vstoupil do semináře v Mnichově a pak ve Würzburgu, kde se připravoval na římskokatolického jezuitského kněze (vysvěceného 6. srpna 1864). V letech 1865–66 napsal a obhájil svou habilitační esej a diplomovou práci a začal přednášet na univerzitě ve Würzburgu. Mezi jeho studenty v tomto období patřili mimo jiné Carl Stumpf a Anton Marty. V letech 1870 až 1873 se Brentano silně angažoval v debatě o papežské neomylnosti. Silný odpůrce takových dogmat se nakonec vzdal svého kněžství. Po Brentanových náboženských bojích byl Stumpf (který v té době studoval v semináři) také odtržen od církve.
V roce 1874 Brentano publikoval svou hlavní práci: „Psychologie z empirického Standpointu“ a v letech 1874 až 1895 učil na Vídeňské univerzitě. Mezi jeho studenty byli Edmund Husserl, Alexius Meinong, Christian von Ehrenfels, Rudolf Steiner, T.G. Masaryk, Sigmund Freud, Kazimierz Twardowski a mnoho dalších (více podrobností viz Brentanská škola). I když začal svou kariéru jako řádný běžný profesor, byl nucen vzdát se rakouského občanství i profesury v roce 1880, aby se mohl oženit. Na univerzitu se mohl vrátit pouze jako Privatdozent. Po odchodu do důchodu se přestěhoval do italské Florencie a po vypuknutí první světové války přestoupil do Curychu, kde v roce 1917 zemřel.
Brentano je nejznámější svým znovuzavedením konceptu úmyslnosti – konceptu odvozeného ze scholastické filosofie – do současné filosofie ve svých přednáškách a ve své práci Psychologie vom Empirischen Standpunkte (Psychologie z empirického Standpointu). Zatímco často zjednodušeně shrnuto jako „aboutnost“ nebo vztah mezi mentálními činy a vnějším světem, Brentano to definoval jako hlavní charakteristiku mentálních jevů, podle které by mohly být odlišeny od fyzikálních jevů. Každý mentální jev, každý psychologický akt má obsah, je zaměřen na objekt (záměrný objekt). Každá víra, touha atd. má objekt, o kterém jsou: o tom, čemu věří, o tom, co chce. Brentano použil výraz „záměrná neexistence“ k označení stavu objektů myšlení v mysli. Vlastnost být záměrný, mít záměrný objekt, byla klíčovým rysem pro rozlišení psychických jevů a fyzických jevů, protože, jak to Brentano definoval, fyzické jevy postrádaly schopnost generovat původní záměrnost, a mohly pouze usnadnit úmyslný vztah způsobem z druhé ruky, který označil za odvozenou záměrnost.
Je také dobře známý tím, že tvrdí, že Wahrnehmung ist Falschnehmung („vnímání je omyl“ nebo doslova „uchopení pravdy je falešné uchopení“), tedy vnímání je chybné. Ve skutečnosti tvrdil, že vnější, smyslové vnímání nám nemůže říct nic o faktické existenci vnímaného světa, což by mohla být jednoduše iluze. Můžeme si však být absolutně jisti svým vnitřním vnímáním. Když slyším tón, nemohu si být zcela jist, že existuje tón v reálném světě, ale jsem si absolutně jist, že slyším. Toto vědomí, skutečnosti, že slyším, se nazývá vnitřní vnímání. Vnější vnímání, smyslové vnímání, může přinést pouze hypotézy o vnímaném světě, ale ne pravdu. Proto si on a mnoho jeho žáků (zejména Carl Stumpf a Edmund Husserl) mysleli, že přírodní vědy mohou přinést pouze hypotézy a nikdy univerzální, absolutní pravdy jako v čisté logice nebo matematice.
Nicméně v přetisku své Psychologie vom Empirischen Standpunkte [Psychologie z empirického Standpointu] tento předchozí názor odvolal. Pokusil se o to, aniž by přepracoval předchozí argumenty v rámci této práce, ale bylo řečeno, že byl zcela neúspěšný. Nový pohled uvádí, že když slyšíme zvuk, slyšíme něco z vnějšího světa; neexistují žádné fyzikální jevy vnitřního vnímání. Samozřejmě, když provádí tuto změnu, neodvolává pouze tuto část (jak se snažil tvrdit), odvolává také vše, co odvodil z tvrzení, že vnitřní vnímání je bezchybné.
Brentano má teorii úsudku, která je odlišná od toho, co je v současné době převládající (fregeanský) názor. V centru Brentanovy teorie úsudku leží myšlenka, že úsudek závisí na tom, zda má prezentaci, ale tato prezentace nemusí být predikovaná. Ještě silnější: Brentano se domníval, že predikace není ani dostačující pro úsudek, protože existují úsudky bez predikativního obsahu. Dalším základním aspektem jeho teorie je, že úsudky jsou vždy existenciální. Toto tzv. existenciální tvrzení znamená, že když někdo soudí, že S je P, soudí, že existuje nějaké S, které je P. (Všimněte si, že Brentano popřel myšlenku, že všechny úsudky mají formu: S je P [a všechny ostatní druhy úsudků, které kombinují prezentace]. Brentano argumentoval, že existují také úsudky vyplývající z jediné prezentace, např. „planeta Mars existuje“ má pouze jednu prezentaci.) V Brentanových vlastních symbolech je úsudek vždy ve formě: „+A“ (A existuje) nebo „-A“ (A neexistuje).
V kombinaci s třetím základním tvrzením Brentana, představou, že všechny úsudky jsou buď pozitivní (soudíme, že A existuje) nebo negativní (soudíme, že A neexistuje), máme úplný obraz Brentanovy teorie úsudku. Takže si představte, že pochybujete, zda trpaslíci existují nebo ne. V tu chvíli máte prezentaci trpaslíků ve své mysli. Když soudíte, že trpaslíci neexistují, pak soudíte, že prezentace, kterou máte, nepředstavuje něco, co existuje. Nemusíte to vyslovovat slovy nebo jinak tento úsudek predikovat. Celý úsudek se odehrává v popření (nebo schválení) existence prezentace, kterou máte.
Problém Brentanovy teorie úsudku není v myšlence, že všechny úsudky jsou existenciální úsudky (i když je někdy velmi složitý podnik přeměnit obyčejný úsudek na existenciální), skutečný problém je v tom, že Brentano nerozlišoval mezi objektem a prezentací. Prezentace existuje jako objekt ve vaší mysli. Takže nemůžete skutečně soudit, že A neexistuje, protože pokud tak učiníte, také soudíte, že prezentace neexistuje (což je nemožné, podle Brentanovy myšlenky, že všechny úsudky mají objekt, který je posuzován jako prezentace). Twardowski tento problém uznal a vyřešil ho popřením, že objekt je roven prezentaci. To je vlastně jen změna v rámci Brentanovy teorie vnímání, ale má to vítaný důsledek pro teorii úsudku, tzn. že můžete mít prezentaci (která existuje), ale zároveň soudíte, že objekt neexistuje.