Неизвестна ни дата рождения этого человека, ни имя его отца. Первое упоминание о Брюховецком относится к 1650 году, когда он был записан в гетманскую чигиринскую сотню. Известно также, что продолжительное время он был старшим слугой у Богдана Хмельницкого. После смерти своего господина Брюховецкий остался в той же должности при его сыне Юрии, которого сопровождал в Киев, куда тот отправился для обучения в академии. Также он активно участвовал в возвращении своему новому господину звания гетмана.
После того как Юрий Хмельницкий стал гетманом, Брюховецкий ушел от него и, говоря современным языком, занялся собственной политической карьерой: он сам решил стать гетманом. Понимая, насколько важно привлечь на свою сторону низовую общину и заручиться ее поддержкой, он выставлял себя поборником простого народа, врагом старшин и их аристократических стремлений. Вскоре он снискал себе общее уважение и широкую популярность и был выбран кошевым атаманом. Свои дальнейшие замыслы он скрывал под маской скромности. В Сечи Брюховецкий прожил три года (с 1659 по 1662 год), по выражению летописца Велички, «в добром захованю и в ласце всего войска Низового».
Вскоре Юрий Хмельницкий не только оказался неспособным к отправлению обязанностей гетмана, но и изменил незадолго до того данной присяге, — подчинил Украину Польше возобновлением Гадячского договора. Тогда на левой стороне Днепра началось движение против Хмельницкого. Во главе стали нежинский полковник Василий Золотаренко и Переяславльский — Яким Самко, оба рассчитывали на гетманство.
Брюховецкий воспользовался возникшими раздорами: он съездил в Москву, где расположил к себе многих влиятельных лиц, а летом 1662 года прибыл из Сечи с отрядом запорожцев в лагерь главного начальника русских войск в Малороссии князя Ромодановского, которому предложил свои услуги для похода против Хмельницкого. Снискав расположение Ромодановского и пользовавшегося царским благоволением Мефодия, блюстителя Киевской митрополии, Брюховецкий явился в глазах московского правительства самым желательным гетманом Малороссии.
По царскому указу 1663 года были назначены выборы гетмана; в Нежине была собрана так называемая черная Рада, на которой Брюховецкий был провозглашен гетманом, благодаря поддержке запорожцев, народа и части городовых казаков. Вскоре последовало и утверждение этого избрания царем Алексеем. Через несколько месяцев после своего избрания Брюховецкий приказал казнить в Борзне полковников Самка, Золотаренка и Силича и сослал в Сибирь многих их приверженцев.
