Brown có tên khai sinh là Herbert Brovarnik sinh tại London trong một gia đình người Ukraina gốc Do Thái nhập cư từ Zhitomir (Ukraine). Tháng 6 năm 1914, gia đình ông di chuyển sang Hoa Kỳ khi ông mới lên 2 tuổi.[1]

Mùa thu năm 1935, ông vào học ở Đại học Chicago, hoàn tất chương trình học 2 năm trong thời giam 3 quý, và đậu bằng cử nhân khoa học năm 1936.[1] Cùng năm, ông nhập quốc tịch Mỹ.[2] Hai năm sau – năm 1938 – ông đậu bằng tiến sĩ cũng ở Đại học Chicago.

Không thể kiếm được việc làm trong ngành công nghiệp, ông quyết định nhận lời mời làm nghiên cứu sinh sau tiến sĩ. Năm 1939, ông trở thành trợ giáo (instructor) ở Đại học Chicago trong 4 năm rồi chuyển sang Đại học Wayne ở Detroit làm giáo sư phụ tá. Năm 1946, ông được thăng chức phó giáo sư.

Năm 1947 ông được bổ nhiệm làm giáo sư môn hóa vô cơ ở Đại học Purdue[3] và gia nhập hội sinh viên đại học Alpha Chi Sigma ở đây năm 1960.[4] Ông giữ chức giáo sư cho tới năm 1978 thì làm giáo sư danh dự (professor emeritus)cho tới khi qua đời năm 2004.[1]

Trong thời Chiến tranh thế giới thứ hai, khi làm việc với Hermann Irving Schlesinger, Brown đã phát hiện một phương pháp để sản xuất natri bohiđrua (NaBH4), có thể được sử dụng để sản xuất borane (hợp chất của bo và hiđrô). Công trình của ông dẫn tới việc phát hiện ra phương pháp thông thường đầu tiên để sản xuất các enantiomer[5] thuần không đối xứng. Ông chuyên nghiên cứu các nguyên tố mang chữ cái đầu của tên ông H, C và B.