Тихо Браге родился в местечке Кнут-струп; он происходил из древнего датского дворянского рода.
Свою научную деятельность Тихо Браге посвятил наблюдениям неба, На небольшом острове Гвен он построил уникальную обсерваторию "Ураниборг" ("Небесный замок"), а позже "Звездный замок", где в течение 21 года проводил многочисленные наблюдения небесных светил. Большинство инструментов Тихо Браге сделал сам. Ему удалось добиться высокой точности измерений на инструментах без оптических приспособлений (1-2'). Небывалой точности наблюдений он добился не только увеличением размеров инструментов (наибольшим был шестиметровый квадрант), но и разработкой новых методов наблюдений.
Тихо Браге составил новые точные солнечные таблицы и уточненный каталог 800 звезд. Он открыл две новые неравномерности ("неравенства") в движении Луны, периодическое изменение наклона лунной орбиты к эклиптике, а также изменения в положении лунных узлов. С именем Тихо Браге связаны открытие сверхновой звезды в созвездии Кассиопеи и первый обоснованный наблюдениями вывод о внеземной природе комет.
В течение 16 лет Тихо Браге вел наблюдения планеты Марс. Материалы этих наблюдений помогли его помощнику - немецкому ученому И. Кеплеру открыть законы движения планет (см. Кеплера законы). Последние годы жизни Тихо Браге жил и работал в Праге.