Terminou em 1963 os estudos superiores na Escola Médica da
Universidade de Oslo e, em 1965 obteve o grau de Mestre em Saúde Pública na
Universidade de Harvard. Entre 1966 e 1969, trabalhou como médica do departamento de saúde, (
Helsedirektoratet), tendo posteriormente sido responsável pelos serviços de saúde escolar de
Oslo.
Em 1974 é nomeada ministra do Ambiente, e em 1981 é nomeada Primeira Ministra da Noruega. Ocupou o cargo entre fevereiro e Outubro, altura que que os sociais democratas saem derrotados nas eleições parlamentares, tendo sido até a data a única mulher a chefiar um governo norueguês. Nas eleições de
1985, o seu partido saiu vencedor, mas a coligação de
Kåre Willoch obteve a maioria parlamentar por um só voto de diferença. Entre
1986 e
1989 dirigiu um governo minoritário socialista. Entre
1983 e
1987 presidiu à
Comissão Brundtland, da
Organização das Nações Unidas, dedicada ao estudo do meio ambiente e a sua relação com o progresso. Em 1990, ocupou novamente a chefia do governo ao derrotar M. Syse.