A middlesexi Hamptonban látta meg a napvilágot. Apja Őfelsége védelmi minisztériumában dolgozott, és nagy zenerajongó is volt, a kiválóan zongorázó elektromérnök egyszerre vezette be fiát a zene és az elektronika rejtelmeibe. Brian először ukulelén játszott, majd megtanult zongorázni, első gitárját hetedik születésnapjára kapta.
Amikor nagyobb lett, apjával úgy döntöttek, hogy egy régi kandalló mahagónifáját felhasználva, egyedi elgondolásaik alapján raknak össze egy gitárt. Kétéves munkával sikerült megalkotni az álomhangszert, a Red Specialt, amely felülmúlt minden akkor kapható zeneszerszámot, azóta May hang- és vizuális védjegyévé vált, s valóságos mitológia veszi körül. Ezzel a kiváló vörös gitárral állt első bandája, a Smile élére, s később, a Queen húszéves pályafutása alatt is meghatározta az együttes utánozhatatlan hangját.
A jó tanuló Brian a neves londoni Hampton Grammar Schoolba került, ahol igen élénk zenei élet folyt, diáktársa volt Jimmy Page is, a Led Zeppelin későbbi gitárosa. 1968-ban alapította a Smile rock-triót, amelyben már együtt zenélt a dobos Roger Taylorral.
Az együttest szerződtette a Mercury Kiadó, de a nagy várakozás ellenére sem keltettek feltűnést. A basszusgitáros két év múlva otthagyta őket, helyére barátja, Freddie Mercury ugrott be énekesnek. Kezdeményezésére nevüket Queenre változtatták, új zenei irányt vettek fel, a glam rock, a heavy metal és a progresszív rock elemeit ötvözték. A basszusgitárnál több jelölttel kísérleteztek, végül John Deacon-nál horgonyoztak le.
A Queen minden koncerttel ismertebb lett, mígnem a hetvenes évek közepére a brit rock egyik nagyágyújává váltak. Világszerte mintegy 170 millió albumot adtak el. A Queen minden tagja írt slágereket, de May dalai a legkönnyebben felismerhetőek, hiszen gitárjátéka kompozícióban és hangzásban is új utakat nyitott. A Queenben Freddie Mercury volt az abszolút frontember és a legnagyobb slágerek szerzője, míg May a színpadon is, az életben is szöges ellentéte volt a végletekig exhibicionista énekesnek a maga szerénységével. Mercury 1991-ben bekövetkezett halála után szólóban folytatta, több igényes lemeze is megjelent, koncertjeit jól fogadta a közönség.
May 1974-ben kiváló eredménnyel diplomázott fizikából és matematikából, de a Queen sikerét látva úgy döntött, hogy minden idejét a zenének szenteli. Az új évezredben látta elérkezettnek az időt, hogy felelevenítse a csillagászat iránti vonzalmát: 2007-ben, harminc évvel annak elkezdése után befejezte csillagászati disszertációját és megkapta doktorátusát. Több tudományos munkában vett részt, így a NASA New Horizons Pluto szondájának megalkotásában, 2008 és 2013 között a liverpooli John Moores Egyetem kancellárja volt. Tudását népszerű tudományos munkában is kamatoztatta: két neves brit csillagásszal közösen írt könyvet az ősrobbanásról és az univerzum fejlődéséről.