Nato in una famiglia di musicisti, Bruner iniziò a suonare il basso a 15 anni ed ebbe un piccolo successo in Germania come membro della boy band No Curfew. Un anno dopo si unì al fratello Ronald Jr. come membro della band punk di Los Angeles, Suicidal Tendencies, in sostituzione dell'ex bassista Josh Paul.
Nel luglio 2013 ha pubblicato il suo secondo album solista Apocalypse, anche questo coprodotto da Flying Lotus e pubblicato dalla sua etichetta Brainfeeder.
Un'importante collaborazione è quella avvenuta con Kendrick Lamar per l'acclamato album To Pimp a Butterfly, uscito nel marzo 2015, in cui Thundercat ha lavorato come autore, produttore, bassista e corista. Nel 2016 ha vinto un Grammy con Lamar per la canzone These Walls, premiata nella categoria "miglior collaborazione con un artista rap".