Figlio di un notaio di Aix-en-Provence, Henri Brémond nacque il 31 luglio 1865 nella città provenzale, dove compì i suoi primi studi presso il collegio cattolico. A 17 anni egli entrò nella Compagnia di Gesù, svolgendo il suo noviziato in Inghilterra, in seguito al quale fu ordinato sacerdote nel 1892.
Negli anni successivi, B. insegnò a Dole, Moulins, Saint-Étienne e Lione, fino all’agosto 1899, quando venne nominato redattore della rivista dei gesuiti francesi Études (Studi).
Nel 1900 B. si legò al gruppo di quei personaggi, che avrebbero avuto un peso determinante nella crisi modernista, scoppiata da lì a poco, vale a dire Maurice Blondel, Lucien Laberthonnière, George Tyrrell, Friedrich von Hügel ed Alfred Firmin Loisy. Questi contatti, tuttavia, provocarono in lui una profonda crisi religiosa che sfociò nelle sue dimissioni dalla Compagnia di Gesù nel febbraio 1904. Allora, B. si trasferì alla sua diocesi d’origine (Aix-en-Provence), dove poté concentrarsi totalmente sui suoi lavori e scritti. In questo periodo pubblicò, infatti, L’Inquiétude religieuse (L’inquietudine religiosa) (1901), Âmes religieuses (Anime religiose) (1902), Thomas More (1904), La Provence mystique au XVI siècle (La Provenza mistica nel XVI secolo) (1908) e Nicole (1909).
In quest’ultimo anno, B., che era rimasto fino ad allora un testimone discreto del travaglio modernista, accorse con sollecitudine al capezzale dell’amico più caro, George Tyrrell, il quale il 6 luglio 1909 era caduto improvvisamente in una grave malattia. B. lo confortò e gli somministrò l’estrema unzione, ma purtroppo il teologo irlandese morì a Storrington (in Inghilterra) il 15 luglio successivo e, a causa del suo stato di scomunicato, gli fu negato la sepoltura in terra consacrata. B., che era presente al funerale, ne benedisse la sua tomba: quest’atto di sfida gli costò l’immediata sospensione a divinis dal vescovo di Southwark, Peter Amigo (1864-1949).
In seguito a quest’episodio, l’opera letteraria di B. venne tenuta sotto stretta osservazione per diverso tempo da parte delle autorità ecclesiastiche: infatti, non appena egli pubblicò nel 1913 il saggio Sainte Chantal [la biografia di Santa Jeanne de Chantal (1572-1641)], da lui scritta senza utilizzare i vecchi impianti apologetici, l’opera fu immediatamente messa all’Indice.
Tra il 1916 e l’anno della sua morte, B. lavorò sulla sua più monumentale opera in 11 volumi: Histoire littéraire du sentiment religieux en France depuis la fin des guerres de religion jusqu'a nos jours (Storia letteraria del sentimento religioso in Francia dopo la fine delle guerre di religione fino ai giorni nostri).
Nel 1923 B. diventò membro dell’Accademia di Francia, succedendo a Louis Duchesne, di cui sembrò ricalcare le orme (anche B., come il predecessore, fu insignito della Legione d’Onore): bersagliato dalla censura cattolica, ma osannato dall’establishment laico, anche per i suoi numerosi saggi sul romanticismo e sulla poesia, pubblicati tra il 1923 ed il 1932.
Morì il 17 agosto 1933 ad Arthez-d’Asson (in Aquitania).