Хильтруд Браух окончила аспирантуру в Университете Гейдельберга (Германия) и докторантуру в Национальном институте рака (NCI) Национальных институтов здоровья (NIH) (Фредерик, Мэриленд, США) в качестве международного стипендиата Фогарти. Она работает над выявлением генов предрасположенности к раку молочной железы с основным фокусом на исследования фармакогеномики и механистических подходов преодоления резистентности к гормонотерапии. В ходе ее научной карьеры она занимала различные должности с возрастающей ответственностью и в настоящее время является заместителем директора Института клинической фармакологии им. Маргарет Фишер-Бош в Штутгарте — некоммерческого частного исследовательского института  Фонда Роберта Боша. Она опубликовала более 250 работ в авторитетных научных журналах и является профессором Университета Тюбингена (Германия).