Brodmann studiò medicina a Monaco, Würzburg, Berlino e Friburgo, dove ricevette la laurea in medicina nel 1895. In seguito studiò alla "Medical School" all'Università di Losanna, in Svizzera, poi alla clinica universitaria di Monaco. Assunse il grado di dottore in medicina dall'Università di Lipsia nel 1898 con una tesi sulla descrizione della sclerosi ependimale. Lavorò nella clinica universitaria dell'Università di Jena con Ludwig Binswanger e nel "Municipal Mental Asylum" di Francoforte, dal 1900 al 1901. Qui conobbe Alois Alzheimer, che influenzò la sua decisione di proseguire gli studi nella ricerca di base sulle neuroscienze.