Es conocida por haber pertenecido al grupo femenino Fifth Harmony, que se formó en la segunda temporada de The X Factor.

Brooke compitió en la temporada 28 de Dancing with the Stars, quedando en tercer lugar junto a su compañera Sasha Farber.

[10]​ Durante la primera ronda del bootcamp Ally canto «Somebody That I Used To Know» de Gotye, en la ronda final del bootcamp se enfrentó con la concursante Julia Bullock con la canción «Knockin On Heaven's Door».

Fue eliminada, pero más tarde fue llamada de vuelta al escenario junto con Dinah Jane, Camila Cabello, Lauren Jauregui y Normani Kordei para formar el grupo femenino que más adelante se conocería como Fifth Harmony, clasificándose así para la categoría "Grupos".

El último logró la certificación de triple platino en los Estados Unidos y alcanzó el top 10 en trece países.

[21]​ El tema fue interpretado por primera vez en una presentación realizada exclusivamente para los fanáticos y organizada por Ultra Music Récord en Los Ángeles.

[29]​ En abril de 2018 confirmó que estaría trabajando en su primer álbum como solista[30]​ y en agosto del mismo año anuncio un contrato con Latium Entertainment y Atlantic Records,[31]​ el 23 de noviembre salió la canción "Vámonos" en el que aparece como colaboradora.

[34]​ En mayo de 2019, Brooke lanzó el sencillo "Lips Don't Lie" con el rapero A Boogie wit da Hoodie.

[36]​[37]​ Lanzó la canción y el video musical del sencillo "Higher" con Matoma en septiembre de 2019.

[39]​[40]​ Brooke bailó su propia canción "Higher" mientras estaba en Dancing with the Stars, donde recibió su primera puntuación perfecta de los jueces.

El DJ estadounidense Deorro lanzó la canción "La Cita", en colaboración con Brooke, como parte de su álbum ORRO.

Apareció en la canción "High Fashion Drugs (Remix)", con el rapero estadounidense Nessly, el productor Dekay y el artista de nigeriano 1Da Banton.