Astronomo danese, nato a Knudstrup nel 1546, venne avviato agli studi di giurisprudenza per passare poi a quelli astronomici. L'11 novembre 1572 osservò l'apparizione di una supernova in Cassiopea, seguendo il fenomeno per tutta la sua durata fino al marzo 1574. Avuta in dono nel 1576 da Federico II, re di Danimarca, l'isola di Ven, vi costruì il famoso osservatorio di Uraniborg, dove lavorò con passione ed impegno per oltre venti anni.
Brahe studiò anche la cometa apparsa nel 1577, ne stabilì la traiettoria e la posizione oltre il cielo della Luna. Questa conclusione lo portò a rifiutare la teoria delle sfere celesti, solide ed impenetrabili, che, secondo la tradizione aristotelica, portavano infissi su di sé i pianeti, spiegandone così il moto rotatorio. In contrapposizione a Copernico, elaborò un nuovo sistema del mondo, che venne ripreso nel Seicento con grande favore dai gesuiti. Esso era in parte eliocentrico, dato che i pianeti orbitavano intorno al Sole, ed in parte geocentrico, visto che la Luna e il Sole giravano intorno alla Terra. L'astronomo danese fu un eccezionale osservatore del cielo ad occhio nudo, e raccolse una quantità notevolissima di osservazioni e di dati che furono utilizzati dai suoi allievi, in particolare da Keplero, per avvalorare il sistema copernicano.
Una volta che Cristiano IV successe a Federico II, i rapporti tra Brahe e la Corte danese si deteriorarono. Il grande astronomo decise allora di trasferirsi nel 1597 prima ad Amburgo e poi a Praga, dove morì nel 1601.