Brunelleschi nacque a Firenze nel 1377 e ricevette la sua prima preparazione come artigiano per l'argento e l'oro. Nel 1401 partecipò e perse contro il Ghiberti, alla famosa competizione di progettazione per le Porte di Bronzo del Battistero di Firenze. Passò all'architettura e nel 1418 gli fu commissionata l'esecuzione della Cupola della Cattedrale gotica di Firenze (non finita), anche conosciuta come il Duomo. La cupola, grandissima innovazione sia dal punto di vista artistico che tecnico, consiste in due volte ottagonali, una dentro l'altra.
La sua forma fu dettata dai suoi bisogni strutturali, uno dei primi esempi di funzionalismo architettonico. Era la prima volta che una cupola creava lo stesso effetto sull'esterno e sull'interno. In altre costruzioni a Firenze come la Chiesa dei Medici di San Lorenzo e l'Ospendale degli Innocenti, Brunelleschi realizzò uno stile austero e geometrico ispirato alla Roma antica. Lo stile di Brunelleschi dell' "architettura muso", con le sue facciate piatte, diede il là a molti degli ultimi edifici del Rinascimento fiorentino. Più tardi nella sua carriera, in particolare nell'incompiuta Chiesa di Santa Maria degli Angeli, nella Basilica di Santo Spirito e nella Capella Pazzi, egli si allontanò da questo stile lineare, geometrico per passare a qualcosa di più scultoreo e ritmico.
Questo stile, con la sua espressiva azione di pieni e vuoti, fu il primo passo verso un'architettura che avrebbe portato al Barocco. Brunelleschi fu anche un importante innovatore in altre aree. Assieme al pittore Masaccio, egli fu uno dei primi maestri rinascimentali a riscoprire le leggi della prospettiva scientifica. Eseguì due dipinti con prospettiva (ora andati perduti), probabilmente nel 1415 e nel 1420 e gli fu anche accreditato di aver dipinto lo sfondo architettonico di una delle prime opere di Masaccio. La sua influenza sui contemporanei e immediati successori fu molto forte e si è sentita perfino nel XXI secolo quando moderni architetti si trovarono a lodarlo come il primo grande esponente dell'architettura razionale.
Brunelleschi morì a Firenze nel 1446. Il suo recupero delle forme classiche e la difesa di un' architettura basata su matematica, proporzione e prospettiva hanno fatto di lui una figura artistica chiave nella transizione dal Medioevo all'era moderna.
