Brooke Adams nasceu em 8 de fevereiro de 1949 na cidade de Nova York, filha de Rosalind (Gould), uma atriz, e Robert Kaufmann Adams, ex-vice-presidente da CBS. Ela foi educada na prestigiosa High School for the Performing Arts e na School of the American Ballet.
Começando sua carreira no palco, sua carreira no cinema decolou com um papel ao lado de Richard Gere e Sam Shepard em Days of Heaven (1978), de Terrence Malick. Ela também estrelou Invasion of the Body Snatchers (1978), de Philip Kaufman, e repetiu seu papel off-Broadway na versão cinematográfica da comédia romântica de Kevin Wade, Key Exchange (1985). Outros créditos cinematográficos incluem Gas Food Lodging (1992), The Dead Zone (1983) contracenando com Christopher Walken, Cuba (1979) com Sean Connery, e Tell Me a Riddle (1980). Ela produziu e estrelou Made-Up (2002), escrito por sua irmã Lynne Adams.
Seus créditos no palco incluem The Heidi Chronicles on Broadway, Key Exchange at the Orpheum, Split at The Second Stage, The Old Neighborhood at A.R.T. If Memory Serves no Pasadena Playhouse, The Philanderer no Yale Rep, The Cherry Orchard no The Atlantic Theatre Co. e Lend Me um tenor na Broadway com seu marido Tony Shalhoub dirigido por Stanley Tucci. Ela estrelou recentemente Happy Days, de Samuel Becket, com seu marido Tony Shalhoub.
Na televisão, ela apareceu em Thirtysomething (1987), Moonlighting (1985), Family (1976), The Lion of Africa (1987), Special People (1984), a minissérie Lace (1984) e Lace II (1985), 5 episódios de Monk (2002), BrainDead (2016) na CBS e está escrevendo, produzindo, dirigindo e estrelando uma série da web, All Downhill from Here (2015).
