Militant écologique engagé dans la vie politique aux côtés des mouvements écologistes depuis 1970, Brice Lalonde a notamment été directeur de campagne de René Dumont (premier candidat écologiste à l'élection présidentielle), ministre de l'environnement de 1988 à 1992 et fondateur en 1990 du mouvement politique écologiste Génération écologie.
Il s'est plus récemment engagé au niveau international : président de la table ronde sur le développement durable à l'OCDE et ambassadeur français chargé des négociations internationales sur le changement climatique en 2007, coordonnateur exécutif de la Conférence des Nations unies sur le développement durable Rio+20, en 2010. Fonction qu'il a occupée tout au long de la préparation de la conférence et pendant la tenue de celle-ci du 20 au 22 juin 2012 à Rio de Janeiro. En février 2013, Brice Lalonde a été nommé conseiller spécial sur le développement durable auprès du pacte mondial des Nations unies.