Entrée à 8 ans à l'École de Danse de l'Opéra de Paris, Brigitte Lefèvre est engagée à 16 ans dans le Corps de ballet. Pendant ses années à l'Opéra, elle suit l'enseignement de Yvette Chauviré, Gérard Mulys, Serge Peretti, Yves Brieux, Rita Thalia, Janine Schwarz, Serge Perrault, Raymond Franchetti et danse les ballets de George Balanchine, Roland Petit, Maurice Béjart, Michel Descombey, Gene Kelly, sans oublier les grandes oeuvres classiques.
Très tôt intéressée par les différentes techniques de danse, elle étudie le jazz avec Gene Robinson et participe à de nombreux stages avec Alwin Nikolaïs, Merce Cunningham, Paul Taylor.
En 1970, elle crée sa première chorégraphie Mikrocosmos (sur une musique de Bartok) pour Jacques Garnier, Michaël Denard et elle-même, ballet présenté au Festival d'Avignon dans la cour d'honneur. Elle a réalisé plusieurs chorégraphies pour la comédie musicale et le théâtre - dans des mises en scène de Jean-Michel Ribes, Jean Mercure et Serge Peyrat - au Théâtre de la Ville. Elle chorégraphie également La Révolution Française au Palais des Sports et aborde l’interprétation théâtrale dans le rôle de Lisa des Possédés de Dostoïevski, mise en scène de Jean Mercure au Théâtre de la Ville.
Elle quitte l'Opéra en 1972 pour fonder avec Jacques Garnier le Théâtre du Silence, installé à la Rochelle de 1974 à 1985. Ce sera l'une des premières compagnies de danse "implantées" en France. Outre les chorégraphies de Jacques Garnier et de Brigitte Lefèvre, des oeuvres de Maurice Béjart, Merce Cunningham, David Gordon, Robert Kovitch, Lar Lubovitch, viennent enrichir le répertoire de cette compagnie qui accomplit de très importantes tournées dans le monde. Très motivée par la pédagogie, elle enseigne la danse classique et contemporaine au sein de sa compagnie et dans différents stages.
Engagée en 1985 comme Inspecteur principal de la Danse (Direction de la Musique et de la Danse) au Ministère de la Culture, elle est nommée en 1987, Inspecteur général et première « Déléguée à la Danse » en titre.
En septembre 1992, elle devient Administrateur Général de l'Opéra de Paris-Garnier, puis en février 1994, Directeur-adjoint chargé de la danse. Le 1er juillet 1995, elle est nommée Directrice de la Danse de l'Opéra National de Paris.
Depuis sa nomination, Brigitte Lefèvre s’attache à construire un répertoire vivant qui puisse se conjuguer au passé, au présent mais aussi au futur. Tout en accordant une place importante à la tradition et au maintien des grands ballets classiques – et plus particulièrement les productions de Rudolf Noureev - elle programme régulièrement à l’Opéra les chorégraphies qui ont marqué le XXe siècle et invite des chorégraphes d’aujourd’hui à remonter des ballets ou réaliser de nouvelles pièces. Ainsi, depuis 1995, plusieurs oeuvres ont fait leur entrée au répertoire de l’Opéra national de Paris (Le Sacre du printemps en 1997 et Orphée et Eurydice en 2005 de Pina Bausch , Glacial Decoy de Trisha Brown en 2003, La Dame aux camélias en 2006 et Troisième Symphonie de Gustav Mahler en 2009 de John Neumeier...) et de nombreux chorégraphes ont réalisé des créations pour la compagnie (Maurice Béjart, Trisha Brown, Mats Ek, William Forsythe, Jirí Kylián, Blanca Li, Wayne McGregor, Benjamin Millepied, José Montalvo, John Neumeier, Robyn Orlin, Roland Petit, Angelin Preljocaj, Saburo Teshigawara, Sasha Waltz…).
Brigitte Lefèvre est Vice-Présidente du Conservatoire national supérieur de musique et de danse de Paris, membre administrateur du Centre national de la danse (depuis 1998) et membre du conseil professionnel de CulturesFrances en qualité d'experte pour la danse. Administrateur de la société Radio France (de septembre 2004 à septembre 2008), Brigitte Lefèvre a produit et animé, sur France Culture, l'émission de radio "À quoi pensez-vous ?" (de septembre 2008 à septembre 2009).
Elle est Officier de l'Ordre National du Mérite, Commandeur des Arts et Lettres et Officier de la Légion d’Honneur.