Filho do ator Robert Keith e da atriz Helena Shipman, nasceu em 14 de novembro de 1921 em Bayonne, New Jersey. Estreou nas telas em 1953 no faroeste "O Último Guerreiro", ao lado de Charlton Heston. Ganhou popularidade na televisão americana durante a década de 50 mas celebrizou-se mundialmente com suas atuações em "Operação Cupido" e "Tem Um Homem na Cama da Mamãe", este último ao lado de Doris Day. Brian Keith serviu como atirador de retaguarda na Marinha americana em diversas ações contra os japoneses, em Rabble, no Pacífico.
Com inúmeros trabalhos no cinema, televisão e teatro, Keith falava fluentemente o idioma russo. Quando a rede de televisão CBS pediu a ele que participasse de uma campanha publicitária no Natal ligada ao programa "Family Affair", Keith recusou alegando que isto era exploração da festa religiosa.
Keith, que sofria de câncer e encontrava-se em depressão por causa do suicídio de sua filha de 27 anos dois meses antes, aparentemente também se suicidou, pois foi encontrado com uma ferida de bala, já morto em sua casa. Ele foi casado com a atriz Victoria Young. Faleceu em Malibu, Califórnia, aos 76 anos, em 24 de junho de 1997.