Estudió en el Conservatorio de Amberes con Jan Van Reeth. En 1982 se llevó el Concurso Tenuto de Bélgica. Continuó estudiando en Londres con Jonathan Snowdon y recibió clases magistrales de Aurèle Nicolet y William Bennett .
Ha sido flauta solista con La Monnaie Symphonic Orchestra desde 1981 y otras como la BRTN Ancient Philharmonic Orchestra, y varias orquestas de cámara, incluidas Prima La Musica y Collegium Instrumentale Brugense.
Bruneel es miembro del Prometheus Ensemble y del La Monnaie Wind Quintet . Ofrece recitales con pianistas como Jan Michiels, Levente Kende o Daniël Blumenthal.
Carlos Bruneel ha sido profesor de flauta en el Conservatorio Real de Bruselas desde 1994. Da clases magistrales en toda Europa y Japón y, a menudo, es miembro del jurado de concursos internacionales.