Bereits als Kind spielte Otakar Brousek Violine, Theater und interessierte sich für Literatur und Kunst. Gegen den Willen seiner Eltern, Medizin zu studieren, wollte Brousek am Prager Konservatorium Schauspiel studieren. Doch wegen des Zweiten Weltkrieges und seiner Militärzeit blieb es ihm verwehrt.[2] Nach dem Krieg begann er am Theater von Kladno zu spielen. Ab 1946 spielte er im Prager Nationaltheater Národní divadlo. Von 1959 bis 1990 spielte er schließlich regelmäßig im Divadlo na Vinohradech.
Parallel zu seiner Theaterkarriere spielte Brousek regelmäßig im tschechischen Film mit. Seit seinem Debüt in dem 1949 erschienenen und von Václav Krška inszenierten Geschichtsdrama Frühlingsstürme spielte er in über 60 tschechischen Produktionen, einigen französischen Filmen, darunter Die dreifache Locke und Affäre Dreyfus und einem deutschen Fernsehfilm, der Literaturverfilmung Die heilige Hure mit. Außerdem arbeitete er als Synchronsprecher und sprach beispielsweise in der tschechischen Synchronfassung der Harry-Potter-Filmreihe Albus Dumbledore.
