Simona Brambilla erwarb 1986 einen Berufsabschluss in Krankenpflege und trat 1988 der Ordensgemeinschaft der Consolata-Missionsschwestern bei. 1991 legte sie die erste Profess ab und erwarb 1998 nach Studien am Psychologischen Institut der Päpstlichen Universität Gregoriana das Lizenziat in Psychologie. Sie legte 1999 die ewige Profess ab und ging anschließend nach Mosambik, wo sie am Studienzentrum Macua Xirima in Maua in der Jugendpastoral tätig war. Von 2002 bis 2006 lehrte sie als Dozentin am Psychologischen Institut der Päpstlichen Universität Gregoriana. 2008 wurde sie in Psychologie promoviert.
Von 2005 bis 2011 war sie Generalrätin ihrer Ordensgemeinschaft.[1] 2011 wurde sie zur Generalsuperiorin der Consolata-Missionsschwestern gewählt und 2017 für eine zweite, bis zum Mai 2023 dauernde Amtszeit bestätigt.[1]
PapstFranziskus ernannte sie am 7. Oktober 2023 zur Sekretärin des Dikasteriums für die Institute geweihten Lebens und für die Gesellschaften apostolischen Lebens, dem sie bereits seit 2019 als Mitglied angehörte.[1][2] Am 6. Januar 2025 berief sie Papst Franziskus zur Präfektin des Dikasteriums für die Institute geweihten Lebens und für die Gesellschaften apostolischen Lebens.[3] Sie ist damit die erste Frau, die ein Dikasterium der römischen Kurie leitet.