Родилась в семье врача. Окончила Бестужевские высшие женские курсы в Петербурге. В течение 10 лет (1907-1917) она состояла членом Петербургской подпольной организации «Политического красного креста помощи политическим заключенным и ссыльным революционерам». Во время гражданской войны Бруштейн была лектором фронтового театра политотдела 7-й армии, а после Октябрьской революции вела культурно-просветительскую работу среди населения и инициатором создания 173 школ грамотности.
Первая ее пьеса — «Май» — была поставлена в Петрограде в 1922 году. Бруштейн принимала активное участие в становлении детских театральных коллективов в Ленинграде и Москве в 1920-1930-х гг. и в создании драматического репертуара для детей. Она написала более 60 пьес для детского и юношеского театра («Голубое и розовое», «Единая боевая», «День живых» и др.); ей принадлежат многочисленные инсценировки классических произведений: «Тристан и Изольда», «Дон Кихот» (по М. Сервантесу, 1928), «Хижина дяди Тома» (по Г. Бичер-Стоу, 1948), «Жестокий мир» (по Ч. Диккенсу, 1954) и др. Бруштейн — автор воспоминаний о театральной жизни России конца 19 -начала 20 в. («Страницы прошлого», 1952).
Самое крупное произведение писательницы — автобиографическая трилогия «Дорога уходит в даль...» (1956), «В рассветный час» (1958), «Весна» (1961). Многие страницы трилогии посвящены родному городу писательницы, ее знаменитым землякам (В. И. Качалову, И. Н. Певцову и др.), событиям политической, общественной и культурной жизни, происходившим в годы детства и юности писательницы, национальным взаимоотношениям в царской России, проблемам еврейского народа, с которыми она была знакома не понаслышке.
Для драматургии и прозы Бруштейн характерно особое внимание к моральным проблемам, четкая дидактическая направленность, лишенная, однако, прямолинейности, лиризм, простота сюжета, ясность и образность речи.
Дочь А. Я. Бруштейн, Н. С. Надеждина — балетмейстер, создатель и первый руководитель хореографического ансамбля «Березка».