Nome d'arte di Guglielmo Chianese, nasce a Villaricca, provincia di napoli il 15 settembre 1921 da Gennaro Chianese e Michela Percacciuolo.
A nove anni s'iscrive a una scuola serale di musica e a undici diventa suonatore di clarinetto. Nel 1938, a diciassette anni, si trasferisce con la famiglia al paese limitrofo Chiaiano, comincia a lavorare come operaio.
Nel settembre del 1943, mentre si trova a casa, in licenza di convalescenza, proveniente dal novantunesimo reggimento fanteria di stanza a Torino, riceve la notizia che a Napoli la gente sta insorgendo contro le truppe tedesche e forma così, con una decina di giovani della sua età un gruppo di volontari. Si procurano delle armi e il 29 settembre, con l'aiuto di un capitano d'artiglieria, riesconi a sminare il ponte di Chiaiano, minato dai tedeschi. Sulla via del ritorno incontrano una pattuglia tedesca e, in uno scontro a fuoco, Sergio rimane gravemente ferito alla gamba destra e segnato per sempre da una menomazione nel camminare. Trasportato in ospedale su di un carretto, si salva la vita miracolosamente.

Dimesso dall'ospedale, spinto e aiutato dai suoi amici di Chiaiano, comincia a frequentare la scuola di canto del maestro Gaetano Lama e dal grande cantante Vittorio Parisi. Dopo pochi mesi, presentato proprio da Vittorio Parisi, esordisce ufficialmente davanti al pubblico del Teatro Reale di Napoli.
Ottiene un grande successo, ma il giorno dopo l'impresario rifiuta di farlo cantare per non disturbare i suoi "artisti scritturati".
Il cantante vive momenti difficili e comincia a frequentare la Galleria in cerca di qualche piccola scrittura che non arriva quasi mai.
Ma l'anno dopo vince finalmente un concorso per voci nuove bandito dalla RAI.
La fase finale si svolge il 21 ottobre al Teatro delle Palme di Napoli e Bruni ottiene un grande trionfo, classificandosi al primo posto.
La vittoria gli frutta un premio di 3000 lire e un contratto con Radio Napoli.
Comincia così lunghe prove di dizione e di canto sotto la guida del maestro Gino Campese, che dirigeva allora l'orchestra stabile di Radio Napoli, cantando poi in seguitissime trasmissioni radiofoniche.

Lo stesso maestro Campese gli suggerisce il nome d'arte Sergio Bruni per evitare confusione con un altro cantante radiofonico che si chiamava Vittorio Chianese.
Il 1948 fu per Sergio Bruni un anno cruciale per la sua vita e la sua carriera di cantante.
Il 14 febbraio si sposa con Maria Cerulli, che divenne la sua dolce e fedele compagna per tutta la vita e con la quale mise al mondo quattro figlie.
Nello stesso anno incide per La voce del padrone, che restò la sua casa discografica per un ventennio, il suo primo disco.
Nel 1949, scritturato dalla Casa Editrice La Canzonetta, partecipa alla sua prima Piedigrotta, ottenendo un clamoroso successo con la canzone Vocca 'e rose e presentandovi in seguito altri numerosi brani, come Surriento d'e nnammurate (1950), A rossa (1952), O rammariello (1952), A luciana (1953), Chitarrella chitarrè (1953), Vienetenne a Positano (1955) e Piscaturella (1956).

Dal 1952 partecipa a quasi tutti i Festival della canzone napoletana, portando al successo canzoni amate e cantate ancora oggi, come Sciummo (1952), O ritratto 'e Nanninella (1955), Suonno a Marechiaro (1958) e Vieneme 'nzuonno (1959).
Si classifica primo nel 1962 con Marechiaro marechiaro e nel 1966 con Bella e avrebbe vinto anche il festival del 1960 con Serenata a Margellina, ma si ritira clamorosamente all'ultimo momento, rifiutandosi di partecipare alla serata finale per una diatriba con Claudio Villa e gli organizzatori.
Nel 1960, al culmine della sua carriera, partecipa per la prima volta al Festival di Sanremo con Il mare ed È mezzanotte, entusiasmando tutta l'Italia.
In seguito si ritira nella sua villa di Napoli, riduce drasticamente le sue esibizioni e, tra la rabbia di molti suoi fan, abbandona tanti suoi successi.
Tra le tante canzoni antiche che interpretò, si ricordano Fenesta vascia, La serenata di Pulcinella, attribuita a Cimarosa e La rumba degli scugnizzi di Raffaele Viviani.

Ma Sergio Bruni aveva già scritto la musica di canzoni di grande successo, come Palcoscenico (1956) e Na bruna (1971).
Decisiva fu la collaborazione con il poeta Salvatore Palomba: un sodalizio da cui nacquero, tra l'altro, Carmela (1975), divenuto un classico della canzone napoletana, e l'album Levate 'a maschera Pulecinella (1975), divenuto nell'ottobre del 1976 anche uno spettacolo televisivo e teatrale.
Nel 1980 nacque Amaro è 'o bene, altro grande successo del duo Palomba – Bruni, incluso nel disco Una voce una città, contenente, tra l'altro, il testo di Eduardo De Filippo, È asciuto pazzo 'o patrone, musicato da Bruni.
Tra il 1980 ed il 1990, Bruni realizza un'antologia della canzone napoletana contenente le canzoni, da lui più amate, nate dal 1500 in poi ed alcune di sua composizione. Il lavoro viene pubblicato nel 1984 in un'edizione in cofanetto con quattro dischi a 33 giri, contenenti quaranta canzoni e un libro curato da Roberto De Simone e autoprodotto da Bruni.

Nel 1991 la Casa Editrice Ferdinando Bideri ripubblica in formato CD il primo cofanetto e vi aggiunge un secondo cofanetto con oltre quaranta canzoni. Nello stesso anno, Bruni realizza uno spettacolo televisivo basato su questo lavoro discografico.
Nel marzo del 2000, per motivi di salute e opportunità, Bruni lascia la sua villa di Napoli e si trasferisce a Roma, città d'abitazione di due delle sue quattro figlie.
Il 15 settembre del 2001, in onore del suo ottantesimo compleanno, Villaricca organizza un Bruni Day dedicato al suo cittadino, al quale partecipa anche Nino D'Angelo, il quale nel dicembre 2008 pubblicherà un CD in suo onore intitolato D'Angelo canta Bruni.
Nello stesso anno Bruni incide l'ultima canzone, cantandola in coppia con il cantautore Lino Blandizzi, dal titolo Ma dov'è.
Il 22 giugno 2003 Sergio Bruni si spegne per una crisi respiratoria all'ospedale Santo Spirito di Roma.