Выходец из старинной дворянской семьи, Ульрих фон Брокдорф-Ранцау изучал юриспруденцию в Нёвшателе и Фрайбурге. В 1891-93 годах служил в прусской армии, после чего в 1894 году начал дипломатическую карьеру в Брюсселе. Затем служил в Вене и Будапеште. С 1912 года и всю Первую мировую войну служил в Дании в ранге посланника.
В феврале 1918 года после некоторых раздумий граф Брокдорф-Ранцау принял предложение занять пост государственного секретаря (а с февраля 1919 года рейхсминистра иностранных дел Веймарской республики в кабинете Шейдемана. 20 июня 1919 года вместе с другими членами кабинета ушёл в отставку, отказавшись подписать расценённый как «предательство Германии» Версальский договор.
В ноябре 1922 года Брокдорф-Ранцау вступил в должность посла Германии в России. В своей деятельности он стремился наладить хорошие отношения между Германией и СССР и при этом избежать тесного сближения двух стран. Он решительно противился военному сотрудничеству с Россией, что послужило причиной его конфликта с армейской верхушкой Германии. Граф Брокдорф-Ранцау внёс значительный вклад в подписание в 1926 году договора о ненападении и нейтралитете между Веймарской республикой и Советским Союзом. Граф Брокдорф-Ранцау умер внезапно во время визита в Берлин.
