Ele nasceu Charles Albert Browning, em Louisville, Kentucky, o segundo filho de Charles Albert e Lydia Browning, e o sobrinho do astro do beisebol Pete Browning. Quando jovem, costumava fazer apresentações em seu quintal. Ele era fascinado pela vida do circo, e com a idade de 16 anos ele fugiu de sua família para se tornar um artista.
Mudando seu nome para "Tod", ele viajou extensivamente em equipes de shows e circos. Seus serviços incluíram trabalhar como locutor e atuando como um palhaço no Ringling Brothers Circus. Ele iria recorrer a esta experiência como inspiração para alguns de seus trabalhos no cinema.
Mais tarde, enquanto Browning estava trabalhando como diretor de um teatro em Nova York, ele conheceu D.W. Griffith também de Louisville. Ele começou a atuar junto com Murray em comédias de um único take para Griffith e a Biograph Company.
Em 1913, Griffith se separou da Biograph e se mudou para a Califórnia. Browning seguiu e continuou a atuar em filmes de Griffith, agora para Reliance-Majestic Studios, incluindo um período como um extra no épico Intolerância. Foi por volta dessa época que ele começou a dirigir, eventualmente, dirigiu 11 curtas-metragens para Reliance-Majestic. Entre 1913 e 1919, Browning já havia aparecido como ator em cerca de cinquenta filmes.
Em junho de 1915, ele bateu seu carro a toda velocidade em um trem em movimento. Seus passageiros estavam os atores de cinema Elmer Booth e George Siegmann. Booth morreu instantaneamente, enquanto Siegmann e Browning sofreram ferimentos graves, no caso de uma Browning quebrou a perna direita quebrada e perdeu seus dentes da frente.
Durante sua recuperação, Browning escreveu roteiros, e não retornou ao cinema até 1917. A irmã de Booth, Margaret Booth, mais tarde, uma editora famosa da MGM, nunca perdoou Browning pela perda de seu irmão.
A Estréia de Browning na direção veio com Jim Bludso (1917), sobre um capitão de navio que se sacrifica para salvar seus passageiros em um incêndio. O filme foi bem recebido pelo público. Browning voltou para Nova York em 1917.
Ele dirigiu dois filmes para Metro Studios, Peggy, the Will O' the Wispn (1917) e The Jury of Fate (1917). Ambos estrelados por Mabel Taliaferro. Ele voltou para a Califórnia em 1918 e produziu mais dois filmes para a Metro, The Eyes of Mystery e Revenge.
A morte de seu pai colocou Browning em uma depressão que o levou ao alcoolismo. Ele foi demitido pela Universal e sua esposa o deixou. No entanto, ele se recuperou, se reconciliou com sua esposa, e obteve um contrato para um filme com a Goldwyn Pictures. O filme que ele produziu foi Confiança e Convicção (The Day of Faith, 1932), foi um sucesso moderado e colocou sua carreira de volta nos trilhos.
Na primavera de 1918, ele deixou Metro e juntou-se a Bluebird Productions, uma subsidiária da Universal Pictures, onde se encontrou com Irving Thalberg. Thalberg juntou Browning com Lon Chaney pela primeira vez para o filme The Wicked Darling (1919), um melodrama em que Chaney desempenhou um ladrão que força uma menina pobre das favelas a entrar em uma vida de crime e, possivelmente, a prostituição. Browning e Chaney acabariam por fazer dez filmes juntos ao longo da próxima década.
Após a morte de Chaney em 1930, Browning foi contratado por seu antigo empregador, a Universal Pictures para dirigir Dracula (1931). Embora Browning quisesse contratar um ator europeu desconhecido para o papel-título, o orçamento restrito e interferências no estúdio exigiram a escalação de Bela Lugosi e uma abordagem mais simples na direção.
Embora o filme hoje seja considerado um clássico, na época a Universal ficou descontente com o resultado, e preferiu a versão em espanhol filmada ao mesmo tempo no período noturno.
Depois de dirigir o filme de boxe Por uma Mulher (Iron Man, 1931), Browning começou a trabalhar em Monstros (Freaks, 1932). Com base no conto "Spurs" de Clarence Aaron "Tod" Robbins, o filme fala sobre um triângulo amoroso entre um anão rico, uma trapezista, e um homem forte. Uma trama de assassinato e vingança tratadas pelo anão e seus companheiros deficiêntes do circo. O filme foi altamente controverso, mesmo após a edição pesada para remover muitas cenas perturbadoras. Foi um fracasso comercial e proibido no Reino Unido durante trinta anos.
Sua carreira descarrilou, Browning se viu incapaz de levar a frente seus projetos. Depois de dirigir o drama Perdão, Senhorita (Fast Workers, 1933), estrelado por John Gilbert, que também não estava em boas condições com o estúdio, ele foi autorizado a dirigir um remake de Londres Depois da Meia-Noite, originalmente intitulado de Vampires of Prague, mas mais tarde renomeado para A Marca do Vampiro (Mark of the Vampire, 1935). No remake, os papéis desempenhados por Lon Chaney no original foram divididos entre Lionel Barrymore e Béla Lugosi.
Depois disso, Browning dirigiu A Boneca do Diabo (The Devil-Doll, 1936), a partir de um roteiro próprio. No filme estrelou Lionel Barrymore como um fugitivo de uma prisão que se vinga sobre as pessoas que o aprisionaram usando pessoas que foram reduzidas ao tamanho de bonecas e magicamente colocadas sob controle hipnótico de Barrymore. O último filme de Browning foi O Vendedor de Milagres (Miracles for Sale, 1939).
Em 1942 Browning estava tão fora do circuito de Hollywood que um revista erroneamente publicou seu obituário. Ele viveu por mais 20 anos, em relativo isolamento em sua casa de Santa Monica.
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