Lauluntekijä, jonka kaipaava, koetteleva henki vastaa hänen voimakas, kohoava äänensä, Brandi Carlile teki rysäyksen samannimisellä debyyttialbumillaan vuonna 2005, mutta kun hän sai kuusi Grammy-ehdokkuutta vuoden 2018 albuminsa By the Way, I Forgive You myötä valtavirran suosionosoitukset olivat niin äkkinäisiä, että se näytti melkein siltä, kuin se olisi saapunut yhdessä yössä. Näiden kahden albumin välissä Carlile sai osansa menestyksestä – ahdistava, myllertävä ”The Story” voitti hänelle kultasertifioinnin samannimiselle albumille – mutta hän työskenteli tasaisesti ja luotettavasti rakentaen kulttiyleisöä ja alan yhteyksiä, jotka kaikki huipentuivat By the Way, I Forgive You -albumilla, joka vei lopulta puolet Grammy-ehdokkaistaan. Näkyvyytensä kohonnut Carlile hyödynsi tähteytensä liittymällä Amanda Shiresin, Maren Morrisin ja Natalie Hembyn kanssa countryn superryhmään The Highwomen, jonka vuoden 2019 debyytti auttoi korostamaan Carlilen tähteyttä ja taiteellista syvyyttä.
Brandi Carlile syntyi Washingtonin Ravensdalen pikkukaupungissa, joka on syrjäinen yhteisö 50 mailin päässä Seattlesta. Koska lähistöllä ei ollut juurikaan naapureita tai ystäviä, hän varttui oppimalla tekemään omaa viihdettään, johon kuului vaellusretkiä läheisissä metsissä ja itseopiskeltuja laulutunteja. Carlile kiintyi myös vanhempiensa ihailemaan klassiseen kantrimusiikkiin, erityisesti Patsy Clineen, ja hän debytoi lavalla kahdeksanvuotiaana, kun hänen äitinsä vei hänet paikalliseen kantriradio-ohjelmaan. 17-vuotiaana Carlile tarttui kitaraan, kun hän oli saanut Elton Johnin 70-luvun klassikkoalbumien kautta makua rock & rolliin, ja alkoi lyödä Seattlen baarikohtausta soittaen missä tahansa, missä hän sai keikan (mukaan lukien Elvis Presley -tribuuttiesiintyjän taustalaulu).
Klubeilla soittaessaan Carlile törmäsi Fighting Machinists -nimiseen bändiin, jossa soittivat kaksosveljekset Tim ja Phil Hanseroth. Carlile teki vaikutuksen bändin soittotaidoista ja täsmäharmonioista, ja kun bändi hajosi, hän suostutteli Hanserothin kaksoset perustamaan uuden yhtyeen hänen kanssaan. Vaikka he aloittivat aggressiivisena rock & roll -yhtyeenä, Carlilen tunteisiin vetoavasta laulunkirjoituksesta ja akustisesta kitaratyöskentelystä tuli pian heidän äänensä hallitseva osa, ja he alkoivat kiertää säännöllisesti, esiintyen pääesiintyjinä pienissä keikkapaikoissa ja avaten keikkoja Dave Matthewsille, Shawn Colvinille ja India.Arielle.
Vuonna 2000 Carlile levytti ensimmäisen useista itse julkaistuista äänitteistä, jotka myivät reippaasti keikoilla. Vuoteen 2005 mennessä hän oli saavuttanut sen verran kohua, että hän sai sopimuksen Columbia Recordsin kanssa, joka julkaisi hänen samannimisen debyyttinsä myöhemmin samana vuonna. Albumi sai innostuneita arvosteluja, ja Rolling Stone nimesi Carlilen yhdeksi vuoden 2005 ”Artists to Watch” -artistiksi. Vuonna 2006 Carlile ja hänen yhtyeensä alkoivat työstää toista Columbia-albumiaan The Story, jonka tuottajana toimi T-Bone Burnett. Levy julkaistiin keväällä 2007 ja sai lämpimät arvostelut, ja sen nimikappaleen esiintyminen useissa mainoksissa (erityisesti General Motorsin mainoksessa, joka esitettiin Pekingin olympialaisten aikana vuonna 2008) edisti myyntiä. Give Up the Ghost seurasi loppuvuodesta 2009 ja nousi 40 parhaan joukkoon, ja sen tuotannossa oli mukana toinen kovan luokan studiokäsi, Rick Rubin, sekä duetto lapsuuden idolin Elton Johnin kanssa.
Carlile aloitti vuoden 2010 julkaisemalla ystävänpäiväaiheisen EP:n XOBC. Hän jatkoi myös kiertueita, tehden hyvin vastaanotetun pysähdyksen vuotuisella Bonnaroo-festivaalilla samana kesänä ja tehden yhteistyötä Seattlen sinfoniaorkesterin kanssa kahdessa esityksessä marraskuussa. Sinfoniset konsertit nauhoitettiin ja julkaistiin seuraavana vuonna nimellä Live at Benaroya Hall. Vuonna 2012 Carlile palasi Bear Creek -albumilla, jonka tuotannosta vastasi Grammy-palkittu miksaaja/tuottaja/insinööri Trina Shoemaker. Bear Creek otti nimensä Washingtonin äänitysstudiosta, jossa albumi äänitettiin, ja se sisälsi levyn aloitussinglen ”That Wasn’t Me”. Carlile palasi Bear Creek -studioon kokoamaan jatkoa The Firewatcher’s Daughter -albumilleen. Hän valitsi levylle löysän ja live-tunnelman, ja se äänitettiin lähes ilman demoamista tai overdubeja. Se ilmestyi maaliskuun ensimmäisellä viikolla 2015 ja toi Carlilelle ensimmäisen Grammy-ehdokkuutensa parhaasta Americana-albumista.
Vuonna 2017 hän juhlisti The Story -albumin kymmenvuotispäivää kokoamalla tähtien tähdittämän hyväntekeväisyysalbumin voittoa tavoittelemattomalle War Child -järjestölle, Cover Stories: Brandi Carlile Celebrates 10 Years of the Story. Adelen cover-kappaleen ”Hiding My Heart” innoittamana albumilla esiintyivät myös muun muassa Dolly Parton, Pearl Jam, Kris Kristofferson, Jim James ja Avett Brothers. Carlile palasi kuudennella studioalbumillaan, Dave Cobbin ja Shooter Jenningsin yhteistuotannolla By the Way I Forgive You helmikuussa 2018; LP:stä tuli Carlilen tähän mennessä korkeimmin listattu tuotos. Lokakuussa 2018 hän liittoutui englantilaisen laulaja/lauluntekijä Sam Smithin kanssa albumia päättävän ”Party of Onen” rehevän orkestraalisen version kanssa, ja kaksi kuukautta myöhemmin hän sai kuusi Grammy-ehdokkuutta, joista kolme suurimmissa kategorioissa: Vuoden albumi, Vuoden levy ja Vuoden laulu. Carlile vei kotiin kolme pokaalia, kun By the Way I Forgive You voitti parhaan Americana-albumin, kun taas ”The Joke” sai parhaan amerikkalaisen roots-laulun ja parhaan amerikkalaisen roots-esityksen.
Alkuvuodesta 2019 Carlile oli mukana kantrilaulaja Maren Morrisin toisella albumilla Girl, joka pääsi Billboard 200 -listan viiden parhaan joukkoon. Esiintymisen jälkeen Loretta Lynnin tribuuttikonsertissa, jolla juhlistettiin laulajan 87-vuotissyntymäpäivää huhtikuussa, Carlile, Morris, Amanda Shires ja Natalie Henby tekivät festivaalidebyyttinsä Highwomenina Newport Folk Festivalilla heinäkuussa. Kvartetin samanniminen debyyttialbumi saapui Elektralle syyskuussa 2019 ja ylsi Yhdysvaltain Top Ten -listan kärkikymmenikköön samalla kun se johti country-listaa. Saman vuoden lokakuussa Carlile esitti Joni Mitchellin albumin Blue Los Angelesin Walt Disney Concert Hallissa.