Foi ordenadopadre em 26 de julho de 1953, em Bamberg, por Joseph Otto Kolb, arcebispo de Bamberg, sendo incardinado nessa arquidiocese.[1][2] Realizou seu trabalho pastoral na igreja de Sankt Johannes, Kronach, de 1953 a 1957 e na igreja de Sankt Martin, de Bamberg, entre 1957 e 1960.[1] Depois, estudou na Universidade Ludwig Maximilian em Munique; em 1963, obteve o doutorado (tese de doutorado: Das Wiedererstehen katholischer Gemeinden in den Fürstentümern Ansbach und Bayreuth) e obteve a habilitação em 1967 com a dissertação Das Konzil von Pavia-Siena (1423-1424).[1]
Professor de História da Igreja e Patrologia da Universidade de Dillingen, de 30 de outubro de 1969 a 1971. Ele ensinou de 7 de outubro de 1970 até sua aposentadoria em 1997 como professor de História da Igreja Moderna e Medieval na Universidade de Augsburgo. De 1971 a 1998, foi pároco em Maria Himmelfahrt, Walleshausen, da Diocese de Augsburgo. Especializado em história conciliar, é fundador e editor da revista Annuarium conciliorum historiae (Paderborn, 1969) e da série "Konziliengeschichte" (1979), que já publicou trinta e sete volumes. Ele também publicou o "Manual da História da Igreja da Baviera" (St. Ottilie, 1991-1999, 3 vols em 4). Em 17 de julho de 1983, tornou-se Prelado de Honra de Sua Santidade. É cônego do capítulo da Basílica de São Pedro desde 1997. De 13 de junho de 1998 a 3 de dezembro de 2009, foi presidente do Pontifício Comitê das Ciências Históricas.[1]
Em 20 de outubro de 2010, foi anunciada a sua criação como cardeal pelo Papa Bento XVI.[3] Para cumprir o cânon que versa sobre a consagração dos futuros cardeais, foi nomeado arcebispo-titular de Cæsarea in Mauretania, sendo consagrado em 13 de novembro, na igreja de Santa Maria dell'Anima, em Roma, pelo Cardeal Raffaele Farina, S.D.B., arquivista e bibliotecário da Santa Igreja Romana, assistido por Ludwig Schick, arcebispo de Bamberg, e por Giuseppe De Andrea, núncio apostólico e assessor da Ordem Equestre do Santo Sepulcro de Jerusalém.[1][2] O Arcebispo Schick de Bamberg trouxe a Roma o báculo do Arcebispo Kolb, que ordenou o futuro cardeal ao sacerdócio, como um empréstimo; o Arcebispo Brandmüller deve usá-lo durante as liturgias pontifícias e, após sua morte, a arquidiocese de Bamberg o receberá de volta.[1]