Оскар Брефельд родился 19 августа 1839 года в городе Тельгте в Германии. Учился в Гейдельбергском и Берлинском университетах, в 1863 году стал ассистентом Генриха Антона де Бари в Университете Галле.
В 1868 году Брефельд стал доктором философии.
В 1873 году он начал преподавать ботанику в Берлинском университете.
В 1876 году Оскар был назначен доцентом в Лесном исследовательском институте в Эберсвальде.
В 1882 году Оскар Брефельд стал профессором Вестфальского университета в Мюнстере и директором Мюнстерского ботанического сада.
В 1896 году Юлиус Оскар Брефельд женился.
В том же году у него началась глаукома.
В 1898 году он сменил Фердинанда Юлиуса Кона на посту профессора Университета Бреслау.
В 1902 году жена Брефельда умерла, Оскар из-за проблем со зрением ушёл с поста профессора Вестфальского университета. Через 5 лет он ушёл и из Университета Бреслау.
К 1910 году он полностью потерял зрение, его помощники продолжили издавать научные книги под диктовку Брефельда. Юлиус Оскар Брефельд скончался 12 января 1925 года в Берлине.