La jeune soprano colorature américaine Brenda Rae reçoit un Bachelor de musique à l’Université de Wisconsin, Madison, dans son Etat natal. Elle obtient un Master de chant à la Juilliard School en 2006, formation au cours de laquelle elle chante les rôles d'Eurydice dans Orphée aux Enfers d’Offenbach et Arminda dans La Fausse Jardinière de Mozart. Elle poursuit sa formation en 2007 dans le Young American Artist Program du Glimmerglass Opera, où elle chante l’Amour dans Orphée et Eurydice de Gluck. Elle se produit sur les planches du Juilliard Opera Center dans le rôle de la Comtesse Adèle dans Le Comte Ory de Rossini.

Elle rejoint la troupe de l’Opéra de Francfort à partir de la saison 2008/2009 et y prend le rôle-titre de Lucia de Lammermoor en 2010 et celui de La Traviata de Verdi en 2011. Elle se produit en parallèle à l’Opéra de Bordeaux,en Zerbinetta dans Ariane à Naxos de Strauss, qui devient l’un de ses rôles les plus célébrés. Elle débute au Festival de Glyndebourne en Armida dans Rinaldo de Haendel et prend le rôle de Konstanze dans L’Enlèvement au Sérail de Mozart à Francfort, où elle interprète en 2012 Anne Trulove dans The Rake’s Progress de Stravinsky. Elle fait ensuite ses premiers pas à Munich en Konstanze, puis à Vienne dans Lucia de Lammermoor. En 2013, elle débute au Théâtre des Champs-Elysées dans le rôle de Polissena dans Radamisto de Haendel, puis elle prend le rôle d'Amina dans La Somnambule de Bellini à Francfort, où elle débute également le rôle de Donna Anna dans Don Giovanni en 2014. L'English national Opera (Londres) la reçoit en 2016 dans le rôle-titre de Lulu de Berg. L'Américaine se rend en 2017 à Philadelphie pour chanter Amenaide dans Tancrède de Rossini, puis revient à Francfort en Gilda dans Rigoletto de Verdi. La même année, elle chante la Reine de la Nuit dans La Flûte enchantée de Mozart à Tokyo et Aminta dans La Femme silencieuse de Strauss à Munich. En 2018, elle est Elvira dans Les Puritains à Francfort et débute à Zurich avec L’Enlèvement au Sérail. En 2019, elle débute à Chicago avec sa prise du rôle de Ginevra dans Ariodante, à La Scala grâce à sa Zerbinetta (Ariane à Naxos) et au Teatro Real de Madrid grâce à sa prise du rôle d'Adina dans l'Elixir d'amour. En 2020, elle ajoute le rôle de Poppée dans Agrippina à son répertoire pour ses débuts au Met. 

Durant la saison 2020-2021, Brenda Rae retrouvera le rôle d’Elvira (Les Puritains) à l’Opéra de Francfort en septembre. Elle fera ensuite ses débuts à l’Opéra de Hong Kong avec La Traviata en octobre. Puis, elle sera Donna Anna (Don Giovanni) au Téatro Réal de Madrid en décembre. Par la suite, elle prendra le rôle de Rosina (Le Barbier de Séville) au Met. En mai, elle se rendra à l’Opéra de San Antonio pour Lucia di Lammermoor. Enfin, elle retrouvera le rôle de Constance dans l’Enlèvement du Sérail à l’Opéra d’Etat de Vienne en juin.