Родился в семье морского офицера. После окончания Морского корпуса (1905) служил на военных кораблях на Тихом океане, Средиземном море и Балтике. В 1910—1911 Брусилов участвовал в гидрографической экспедиции по Чукотскому и Восточно-Сибирскому морям на ледокольных транспортах «Таймыр» и «Вайгач».
Чтобы преодолеть Северный морской путь с запада на восток, Г. Брусилов, в основном на личные средства, снарядил и в 1912 возглавил экспедицию на парусно-паровой шхуне «Св. Анна». В чрезвычайно суровой ледовой обстановке судно проникло в Карское море через прол. Югорский Шар. У западного побережья п-ова Ямал шхуну затерли льды, она начала дрейфовать на север. Вырваться из ледового плена летом 1913 судну не удалось. Из-за того что в рацион входило мясо белых медведей, большинство моряков заболело трихинеллезом. Тяжелый недуг довел до полного истощения и Г. Брусилова.
Во время самого длительного в истории российских арктических исследований дрейфа (1575 км за полтора года) экспедиция Брусилова провела метеорологические наблюдения, замеры глубин, изучала течения и ледовый режим в северной части Карского моря, до того времени полностью неизвестные науке.
23 апреля 1914, когда «Св. Анна» находилась у 83° с.ш. и 60° в.д., с согласия Брусилова шхуну покинула группа штурмана В. Альбанова, чтобы доставить материалы экспедиции, позволившие ученым охарактеризовать подводный рельеф северной части Карского моря и выявить меридиональную впадину на дне длиной ок. 500 км (желоб «Св. Анны»). Использовав полученные данные экспедиция Брусилова, российский океанолог В. Визе в 1924 рассчитал местоположение, а в 1930 открыл остров, ныне носящий его имя.
Шхуна с Г. Брусиловым, сестрой милосердия Е. Жданко, первой женщиной, участницей высокоширотного дрейфа, и 11 членами экипажа пропала бесследно.
Возможно, в 1915, когда судно было вынесено в Гренландское море, его потопила немецкая подводная лодка.
Личность и трагическая судьба Г. Брусилова легли в основу одной из главных сюжетных линий романа В. Каверина «Два капитана», связанной с пропавшим без вести на Севере капитаном Татариновым.
Именем Брусилова названы ледниковый купол на о-ве Земля Георга в арх. Земля Франца-Иосифа, скалистые вершины (нунатаки) в горах Принс-Чарлз (Антарктида).
© 2020 Арктика