Учился в Софийской музыкальной академии, затем в Италии. С 1936 года солист Софийской оперы. Среди основных партий Брымбарова — Родриго в «Доне Карлосе», Энрико в «Лючии ди Ламмермур», Эскамильо в «Кармен», заглавные партии в «Риголетто» и «Летучем голландце» и др.
Лауреат Димитровской премии (1950, 1952).
В 1961 году после первого инфаркта Брамбаров вынужден был прекратить сценическую деятельность и полностью сосредоточиться на преподавании. Среди его учеников — Николай Гяуров, Рафаэль Арие, Никола Гюзелев, Димитр Узунов, Гена Димитрова.