Het kasteel van Brunsode ontleent zijn naam aan de vroegste bekende bewoners van het domein. Reeds in de 14de eeuw duiken in archivalische bronnen de namen Willelmo de Brunshorne en Wilhelmus de Brunishorne op, vermeld tussen 1314 en 1383. Deze vroege eigenaars gaven hun naam aan het goed en vormden de basis van een heerlijkheid die zich geleidelijk ontwikkelde langs de linkeroever van de Ourthe, nabij Tilff.
In 1452 kwam het kasteel in handen van Gilles de Ruyff, een invloedrijk figuur in het lokale bestuur. Hij maakte sinds 1436 deel uit van het Hof van Justitie van Tilff en werd op 24 december 1445 benoemd tot burgemeester. Onder zijn beheer verwierf Brunsode een belangrijke administratieve en sociale rol binnen de gemeenschap. De familie de Ruyff bleef het domein gedurende meerdere generaties beheren en drukte in die periode haar stempel op de organisatie en het aanzien van het kasteel.
Na meer dan twee eeuwen familiale continuïteit kwam hieraan een einde op 2 juli 1652, toen Jean de Seraing, de laatste erfgenaam uit deze lijn, het kasteel verkocht. Voor het eerst sinds de middeleeuwen ging Brunsode daarmee over in handen van een nieuwe eigenaar, wat een keerpunt betekende in zijn geschiedenis.
Een van de meest markante figuren die nadien met Brunsode verbonden raakte, was Herman de Beringhen. Door zijn huwelijken en familiale banden stond hij in nauw contact met de economische en financiële elite van zijn tijd. Het is aannemelijk dat onder zijn bewind de belangrijkste verbouwingen aan het kasteel plaatsvonden, waarbij het middeleeuwse karakter werd aangepast aan de woon- en representatieve noden van de 17de eeuw. Na zijn overlijden op 15 augustus 1671 werd Herman de Beringhen begraven te Tilff. Sindsdien bleef het kasteel in grote lijnen onveranderd, wat bijdroeg aan het uitzonderlijk goed bewaarde historische karakter van het geheel.
In de 20ste eeuw brak een nieuwe fase aan. In 1929 werd het domein, samen met andere gronden op de linkeroever van de Ourthe, aangekocht door het vastgoedbedrijf Bernheim. Deze maatschappij verkocht het kasteel en de oranjerie aan Dame Fréson, echtgenote van Maurice Devigné, terwijl de hoeve en het grootste deel van het park in handen van Bernheim bleven. Deze versnippering van het eigendom luidde een periode van onzekerheid in.
De Tweede Wereldoorlog betekende een zware beproeving voor Brunsode. In 1944 werd Tilff gebombardeerd, en het kasteel werd het slachtoffer van plunderingen en vandalisme. Het gebouw raakte snel in verval en dreigde onherroepelijk tot een ruïne te verworden. Om dit te voorkomen nam het gemeentebestuur het initiatief tot aankoop: op 23 december 1954 verwierf de gemeente het domein van de firma Bernheim.
Na deze redding kreeg het kasteel een nieuwe maatschappelijke functie. Er werden onder meer een kleuterschool en een bibliotheek ondergebracht, en er bestonden plannen om het gebouw verder te integreren in het gemeentelijke leven. Een eerste restauratiecampagne ging van start in 1975, maar werd tijdelijk onderbroken door de toepassing van de zogenoemde Wet Michel inzake gemeentelijke fusies, die de administratieve en financiële prioriteiten hertekende.
Pas in 1998 kon het kasteel opnieuw volwaardig in gebruik worden genomen. De begane grond en de kelders werden ingericht voor lokale verenigingen en culturele activiteiten. Sindsdien herleeft Brunsode als ontmoetingsplaats voor evenementen en gemeenschapsleven, waarbij de eeuwenoude muren niet alleen een decor vormen, maar ook een tastbare herinnering blijven aan een lange en gelaagde geschiedenis.