Brunntal wurde 1222 erstmalig urkundlich erwähnt. In jenem Jahre kamen Güter des Dorfes durch Schenkung an das Neumünster zu Würzburg. In einer Tauschurkunde von 1352 wurde zu jener Zeit ein eigener Ortsadel bezeugt. In Brunntal war auch das Kloster Bronnbach im Besitz eines großen Vermögens und somit begütert. Außerhalb hatten die Hund und um ca. 1537 der Landgraf von Leuchtenberg hier Besitz. Bis 1803 gehörte das Dorf zum Kurfürstentum Mainz, unterstand dann dem Fürstentum Leiningen und kam später um 1806 zum Großherzogtum Baden.
1624 wurde fast die gesamte Bevölkerung durch die Pest dahingerafft. Nur sieben Menschen überlebten. Der Bildstock bei der Gemarkungsgrenze Brunntal-Wenkheim soll heute noch daran erinnern.
Mit der Gemeindereform in Baden-Württemberg wurde die Gemeinde Werbach zum 1. Januar 1974 durch Zusammenschluss der Ortsteile Werbach, Wenkheim, Werbachhausen und Brunntal gebildet. Am 1. Januar 1975 kamen die Ortsteile Gamburg und Niklashausen noch dazu.