Rudolf Brunnenmeier debutó como futbolista profesional en 1960 con el TSV 1860 Múnich a los 19 años de edad, fichando el año del centenario del club.
Llegó a ganar la Copa de Alemania en 1964, y dos años más tarde, en la temporada 1965/66, la Bundesliga.
Ya en 1968 fichó por cuatro años por el Neuchâtel Xamax FC suizo.
Tras un paso de cuatro temporadas por el SC Bregenz austríaco, Brunnenmeier fichó por el FC Balzers de Liechtenstein, con el que ganó la Copa de Liechtenstein en 1979, y donde finalmente se retiró como futbolista profesional en la temporada siguiente a los 39 años de edad.
Su últimpo partido fue contra Chipre en Nicosia, partido que acabó con un resultado de 0-6 para el combinado alemán, y en el que Brunnenmeier marcó dos goles.