Su padre era Giovanni Piero Brunetti (no el Antonio creado por un error de Fétis). Recibió sus primeras lecciones de música en Pistoia del sacerdote Atto Gherardeschi, especializando en el violín. En 1723, cuando G. C. M. Clari  abandonó Pistoia para asumir como maestro di cappella en la iglesia primada de Pisa, Brunetti lo siguió allí y estudió contrapunto con él durante cinco años. En 1728 se hizo alumno del conservatorio de Turchini en Nápoles, donde había pensado continuar el estudio del violín, pero en cambio fue forzado por sus superiores a entrenar como  tenor.

Edición discográfica de obras de Giovan Gualberto Brunetti

En 1733 presentó una ópera cómica en Nápoles, donde permaneció después de dejar el conservatorio y trabajó como cantante de iglesia. Alrededor de 1734 se casó con Giuseppina y fueron padres de varios niños. Tres de sus cinco hijos, Antonio, Giuseppe y Paolo, se hicieron músicos.

Después llegó a ser  maestro di cappella del Duque de Monte Nero, a  cuyo servicio  pasó seis meses en Sicilia, donde compuso una serenata para la llegada de Carlos IV a Messina en 1735 y dos óperas cómicas sobre libretos de Pietro Trinchera. Pasó otros seis meses lejos de Nápoles enseñando en el Oratorio dei Padri Filippini en Génova. Después de la muerte de Leo en 1744 Brunetti fue nombrado en 1745 segundo maestro en el conservatorio dei Turchini, un puesto que mantuvo hasta 1754, cuando  sucedió a Clari como maestro di cappella en Pisa, donde permaneció hasta su muerte. El 23 de enero de 1756 se hizo miembro de la Accademia Filarmonica de Bolonia; su pieza de prueba, un Kirie, está en los archivos de la Accademia. En 1763, el año siguiente de la muerte de su esposa Giuseppina se hizo sacerdote.

Brunetti produjo la mayor parte de su gran producción de música de iglesia en Pisa, para la iglesia primada y la de Cavalieri di San Stefano. Esos trabajos concebidos para todas las capillas están pensados para ser interpretados con las cuatro partes vocales cantadas por uno o dos cantantes (el segundo cantante llamado ‘di rinforzo') y normalmente acompañado por orquesta (los responsorios y lamentos sólo son acompañados por violines y violas). Las obras para circunstancias ordinarias tienen sólo un acompañamiento de bajo figurado, tocado en el órgano. Brunetti también compuso cantatas de circunstancia para Pisa y, en 1763 y 1776, tres óperas más, todas serias, representadas en Pisa y Lucca.