Zu den ältesten Zeugnissen menschlicher Besiedlung auf der Gemarkung der heutigen Doppelgemeinde Bruttig-Fankel zählt eine Gruppe von sechs Hügelgräbern auf dem Bruttig-Fankeler Berg nördlich der heutigen Ortsgemeinde. [Anm. 1] Die Hügelgräber befinden sich in unmittelbarer Nähe zu dem sogenannten Rennweg, dem Teilstück einer wichtigen Fernhandelsstraße aus keltischer und römischer Zeit. [Anm. 2] Der größte der Grabhügel weist einen Durchmesser von 22 Metern und eine Höhe von über zwei Metern auf. In dessen Umfeld befinden sich in lockerer Anordnung fünf weitere Hügelgräber mit einem Durchmesser von jeweils 10 bis 14 Metern. Zumindest einer der Grabhügel lässt sich aufgrund weniger Einzelfunde aus einer dortigen Bestattung in die späte Urnenfelderzeit (ca. 1300-800 v. Chr.) datieren.

In römischer Zeit befand sich auf dem heutigen Flurstück „Im Wertchen“ vor dem Steilabfall zur Mosel ein Gutshof (villa rustica), von dem heute noch einzelne Mauerzüge erhalten sind. Dort gefundene Keramikstücke und Kleinbronzen werden in das zweite und dritte nachchristliche Jahrhundert datiert. [Anm. 3] Nach dem Zerfall der römischen Verwaltung ging der mittlere Moselbereich in den Besitz der merowingisch-fränkischen Könige über. [Anm. 4] Von dieser Zeit zeugen die Funde von merowingischen Reihengräbern im Bereich der heutigen Gemarkung Bruttig-Fankel.

Die Vogtei und das Dorf Bruttig befanden sich seit dem Hochmittelalter im Besitz der Grafen von Sponheim, die einen Teil des Besitzes als Lehen an die pfalzgräflichen Ministerialen von Ulmen vergaben. Zudem verfügten verschiedene Klöster und Stifte zeitweise über Grundbesitz in Bruttig, darunter St. Pantaleon und St. Kunibert in Köln, das Augustiner-Chorherrenstift Springiersbach, das Prämonstratenser-Nonnenkloster Maria Engelport und das Kloster Himmerode. [Anm. 8] Im Jahr 1346 verkaufte Ritter Kuno von Ulmen seinen Anteil an den Erzbischof Balduin von Trier. [Anm. 9] In der Folgezeit kam es zu einer mehrere Jahrhunderte andauernden Auseinandersetzung zwischen den Grafen von Sponheim und den Trierer Erzbischöfen um die Hoheitsrechte in Bruttig, da Kurtrier alle Sponheimer Herrschaftsansprüche bis auf die Vogtei zurückwies. [Anm. 10] 1380 belehnten die Grafen von Sponheim die Waldpoden von Ulmen mit ihrem Anteil an Dorf, Hochgericht, Wasser und Weide von Bruttig. 1489 tauschten Pfalzgraf Johann und Markgraf Christian von Baden dieses Lehen gegen kurtrierische Rechte in Achtelsbach und Lötzbeuren ein. [Anm. 11] Der Streit zwischen Kurtrier und Sponheim konnte schließlich 1507 endgültig beigelegt werden, indem Kurtrier sämtliche Herrschaftsrechte in Bruttig zugesprochen wurden und Sponheim lediglich die Vogtei behielt. [Anm. 12] 1784 verzichtete Sponheim schließlich zugunsten Kurtriers auch auf die Vogteirechte in Bruttig. Der Trierer Erzbischof blieb bis 1789 alleiniger Landesherr in Bruttig.

Eine eigenständige jüdische Gemeinde bestand in Bruttig bis um das Jahr 1920. Seitdem war die Zahl der Gemeindemitglieder so stark zurückgegangen, dass keine Gottesdienste mehr abgehalten werden konnten. [Anm. 18] In der Folgezeit wurde die in den 1830er Jahren errichtete Synagoge verkauft und die noch in Bruttig lebenden jüdischen Familien zur Synagogengemeinde in Cochem zugeordnet. Zwischen 1933 und 1939 zog der Großteil der verbliebenen jüdischen Einwohnerschaft aus Bruttig weg bzw. wanderte aus. [Anm. 19] Seit 1996 erinnert eine Gedenkstele auf dem Friedhof von Bruttig an die während des Zweiten Weltkriegs ermordeten (ehemaligen) jüdischen Einwohner:innen von Bruttig.

Zwischen März 1944 und August 1944 kamen aufgrund der unmenschlichen Arbeits- und Lebensbedingungen in den drei Außenlagern 92 Häftlinge ums Leben. [Anm. 22] Mitte September 1944 wurde das Lager evakuiert und die letzten dort verbliebenen Zwangsarbeiter in das Lager Ellrich im Südharz deportiert. Im Jahr 1985 wurde auf dem Friedhof von Bruttig eine Gedenkstätte zur Erinnerung an die Opfer des Konzentrationslagers von Treis-Bruttig eingerichtet. [Anm. 23]

Bereits seit 1923 gehörte Bruttig zum Amt Cochem-Land. Seit 1970 ist der Ort Teil der gleichnamigen Verbandsgemeinde Cochem-Land, die 2009 in die Verbandsgemeinde Cochem umgewandelt wurde. Seit der Verwaltungsreform von 1969 bilden die beiden Dörfer Bruttig und Fankel eine Doppelgemeinde. 1974 wurde der Bau der Peter-Altmeier-Brücke fertiggestellt, die sich an der Stelle einer früheren Fährverbindung befindet. Die Ortsgemeinde Bruttig-Fankel hat heute (Stand: 31. Dezember 2020) etwa 1100 Einwohner.