Brad Lewis naît le 29 avril 1958 dans le comté de Sacramento, en Californie. Diplômé en art dramatique de l'université d'État de Fresno, il travaille pendant plus de treize ans chez Pacific Data Images, où il supervise notamment la production d'effets visuels pour des films comme Forces of Nature ou Broken Arrow. Il rejoint ensuite les studios Pixar en 2001, où il apparaît d'abord comme acteur de doublage sur Les Indestructibles avant de produire en 2007 Ratatouille, qui remporte l'Oscar du meilleur film d'animation. En 2011, il passe à la réalisation en coréalisant Cars 2 aux côtés de John Lasseter, puis quitte Pixar la même année pour rejoindre le studio Digital Domain. Il poursuit sa carrière de producteur chez Warner Bros. avec Storks en 2016, avant de revenir chez DreamWorks Animation pour produire Dragons 3 : Le Monde caché, qui lui vaut une nomination à l'Oscar du meilleur film d'animation.
Son expérience de plus de treize ans chez Pacific Data Images, pionnier des effets visuels numériques, façonne durablement sa compréhension technique de l'animation par ordinateur. Sa formation initiale en art dramatique nourrit également son attention portée à la performance des personnages et à la direction d'acteurs, y compris dans le cadre de l'animation. Son passage par la télévision, notamment sur des émissions comme Monday Night Football, lui a appris à raconter une histoire efficacement dans des formats contraints.
En tant que coréalisateur de Cars 2, Brad Lewis privilégie un cinéma d'aventure grand spectacle mêlant action internationale et humour familial, dans la continuité de l'esprit de la franchise Cars. Son parcours de producteur influence fortement sa approche de la mise en scène, orientée vers l'efficacité narrative et la gestion de productions animées de grande ampleur. Il porte une attention particulière à l'articulation entre comédie et séquences spectaculaires, héritée de son expérience sur des films comme Ratatouille.
Il remporte l'Oscar du meilleur film d'animation en tant que producteur de Ratatouille en 2008, ainsi qu'un prix du Producers Guild of America pour ce même film. Il est également nommé à l'Oscar du meilleur film d'animation pour Dragons 3 : Le Monde caché en 2020, et a remporté deux Emmy Awards au cours de sa carrière télévisuelle.
Il travaille en étroite collaboration avec John Lasseter, avec qui il coréalise Cars 2 chez Pixar. Il collabore également de manière récurrente avec les équipes de DreamWorks Animation, notamment sur la trilogie Dragons, ainsi qu'avec Warner Bros. Animation sur Storks.
L'aventure internationale mêlée à la comédie familiale, incarnée par les péripéties d'espionnage de Cars 2, constitue le principal apport de Brad Lewis en tant que réalisateur. Son travail de producteur, plus vaste, privilégie généralement des récits d'amitié et de dépassement de soi portés par des personnages animaliers ou mécaniques attachants.