Ørnulf Gulbransen hadde i over to mannsaldre en ledende posisjon i norsk musikkliv. Han var kjent som en fremragende fløytist og pedagog både i Norge og i utlandet. Som solist, kammermusiker og professor ved Norges musikkhøgskole fikk han stor betydning for den vekst og fremgang norsk musikkliv har hatt de siste 50 år.
Gulbransen vokste opp på Bjølsen i Kristiania/Oslo. Moren døde bare en måned etter at han ble født, så han ble tatt hånd om av pleiemor. Han startet sin musikalske karriere som trommeslager i Bjølsen guttemusikkorps. Som barn spilte han også klaver. Da han som 13-åring fikk sin første fløyte, var han så heldig å bli elev av fløytisten Hans Stenseth ved Musikkonservatoriet i Oslo. Han studerte med ham frem til 1936, deretter med Per Wang, og Gulbransen spilte hos ham frem til debutkonserten 19. oktober 1938. I siste halvdel av 1930-årene virket Gulbransen også som frilans musiker i Oslo og hadde stadig engasjementer på restauranter og kafeer, bl.a. i orkestrene på Grand Café, Kaba og Theatercaféen. 1939–1941 hadde han fast engasjement på Hotel Bristol. For å være best mulig kvalifisert for disse oppdragene lærte han seg også å spille saksofon. 1941 ble han ansatt i Filharmonisk Selskaps Orkester, hvor han spilte frem til 1970, som solofløytist fra 1956.
Den norske fløytetradisjonen bygger på den franske, og Ørnulf Gulbransens store drøm var naturlig nok å dra til Paris for videre studier. Men krigen satte i første omgang en stopper for dette. 1946–47 kunne imidlertid drømmen realiseres, og han flyttet til Paris sammen med sin kone, Elsa. På den tid ble ikke utlendinger tatt opp på Paris-konservatoriet, men Gulbransen ble privatelev av den store mester Marcel Moyse, som i tillegg til å gi ham to undervisningstimer i uken, inviterte ham til å være til stede som tilhører i fløyteklassen på konservatoriet. Elsa, som hadde hatt en vellykket fiolindebut 1941, var så heldig å bli elev av Blanche Honegger.
Marcel Moyse har komponert og utgitt mesteparten av det læremateriell som brukes av fløytister over hele verden, og kontakten med ham fikk meget stor betydning for Gulbransens videre utvikling som fløytist, musiker og pedagog. Også etter at Moyse flyttet til USA, holdt de kontakten. Sammen med fiolinisten Adolf Busch, cellisten Pablo Casals og pianisten Rudolf Serkin grunnla Marcel Moyse den berømte Marlboro Music Festival. Her kom kjente musikere fra hele verden for å musisere sammen. 1959–70 medvirket Gulbransen hele 7 sesonger i Marlboro og var med på en rekke plateinnspillinger i Columbia-serien, Music from Marlboro. 1965 reiste ensemblet på en omfattende i turné i Europa og Midtøsten, hvor Gulbransen hadde store oppgaver som solist.
I tillegg til sitt virke som solofløytist i Filharmonisk Selskaps Orkester har Gulbransen hatt en omfattende solistisk og kammermusikalsk virksomhet, og 1955/56 fikk han Kritikerprisen for sine tolkninger av verk av Bach, Mozart og Ibert. Som medlem av Den Norske Blåsekvintett 1955–72 har han gitt utallige konserter i Norge og Europa og vært med på å bestille og uroppføre mange norske verk.
Som pedagog har Gulbransen en enestående evne til å kommunisere med elevene og inspirere dem til å få frem det beste i seg selv og det essensielle i musikken. Han engasjeres stadig som gjestelærer og er meget populær blant alle ulike instrumentalister. For sin pedagogiske innsats ble han tildelt Lindemanprisen 1985.
Etter at Ørnulf Gulbransen sluttet i Filharmonisk Selskaps Orkester 1970, var han et år lærer ved Musikhögskolan Ingesund i Arvika, hvor han fra 1967 hadde hatt et deltids engasjement. Men 1970 ble han tilbudt å vikariere for professor Poul Birkelund ved Det Kongelige Musikkonservatorium i København og virket der frem til 1975. Da Norges musikkhøgskole ble opprettet 1973, ble han lærer også her. 1975 fikk han Norges aller første blåserprofessorat. I årene 1974–91 var han i tillegg fast instruktør i Canadas National Youth Orchestra. Ved NMH ble han til han gikk av med pensjon 1984.