Свою первую роль она сыграла в 1954 году, в картине Лизелотты Пулвер «Прошлым летом». Прославилась, однако, Брюль уже позже – известной её сделал образ Далли в серии фильмов об Имменхофе.
Первая картина – «Девушки Имменхофа», адаптация произведения Урсулы Брунс, увидела свет в 1955 году; следом на экраны вышли продолжения – «Свадьба в Имменхофе» и «Праздник Имменхофа».
В 1959 году Брюль подписала контракт с звукозаписывающей студией «Phillips», и в скором времени вышел её первый сингл – «Chico Chico Charlie»; принят публикой он был довольно тепло и в местных хит-парадах поднялся до 5-го места.
В 1960 году вышла запись «Wir Wollen Niemals Auseinandergeh'n», в общей сложности было продано порядка миллиона её копий – диск автоматически был признан «золотым».
В 1960 году Хайди приняла участие в немецких отборочных соревнованиях перед грядущим «Евровидением». С песней Михаэля Яри «Wir wollen niemals auseinandergehen» Брюль заняла лишь 2-е место.
Эта композиция продержалась на 1-м месте германского хит-парада синглов целых девять недель. Вторую попытку Брюль предприняла в 1963 году, и на сей раз композиция «Marcel» принесла ей победу. Хайди отправилась в Лондон, на « Евровидение», где заняла 9-е место из 16 возможных.
Вскоре после конкурса певица познакомилась с американским актером Бреттом Хэлси, и они переехали в Рим, где в декабре 1964 года обвенчались. У Хайди и Бретта двое детей:сын Клэйтон Хэлси (31.08.1964) и дочь Николь Брюль (06.05.1970). И Клэйтон, и Николь стали актёрами, как и их родители.
В 1970 году Бретт и Хайди перебрались в США. Хайди некоторое время снималась в различных телесериалах: «Меня зовут Коломбо» и другие. Выступала на сцене Лас-Вегаса.
В 1973 году актриса вернулась в Германию, где снялась в еще двух фильмах прославившей её серии – «Двойня из Имменхофа», и «Весна в Имменхофе».
В 1976 году Брюль и Хэлси развелись, и Хайди вернулась в Германию. Некоторое время она занималась дубляжом и снималась в телесериалах.
Хайди Брюль ушла из 8 июня 1991 года в Штарнберге (Бавария, Германия) от рака молочной железы.