Este fiica unui fost a ministru al sănătății, Gudmund Harlem. Și-a luat diploma în medicină la Universitatea din Oslo în 1963 și un masterat în Sănătate Publică la Universitatea Harvard în 1965. A fost ministru al mediului înconjurător între 1974–1979, și prima femeie prim-ministru din Norvegia între februarie–octombrie 1981.
A mai fost prim-ministru între mai 1986 și octombrie 1989 și din noiembrie 1990 până pe 25 octombrie 1996, când a predat ștafeta lui Thorbjørn Jagland. S-a retras ca lideră a Partidului Muncitoresc Norvegian în 1992.
În 1998 a fost numită director general al WHO (Organizația Mondială a Sănătății). A fost numită „Policy Leader of the Year” pentru coordonarea eforturilor împotriva epidemiei SARS în 2003. În vara anului 2003 a părăsit funcția și a fost urmată de Jong-Wook Lee.
Este căsătorită cu Arne Olav Brundtland, cercetător la NUPI (institutul norvegian de politică externă). Arne Olav a fost membru activ al partidului conservator Høyre. Au trei copii (al patrulea, cel mai mic, s-a sinucis în 1992).[4]
Nygaardsvold (Prim-ministru în exil, 1940-1945) ·Quisling (Prim-ministru, lovitură de stat 1940) ·Christensen (Președinte al Consiliului de administrație, 1940) ·Terboven (Comisar german pentru Norvegia) ·Quisling (Ministru președinte, 1942-1945)