Οι Beach Boys δημιουργήθηκαν από τον Γουίλσον, μαζί με τους αδερφούς του Καρλ και Ντένις, τον ανιψιό τους Μάικ Λοβ, και τον φίλο τους Αλ Τζαρντίν. Αρχικά ο Μπράιαν ήταν τραγουδοποιός, παραγωγός, μπασίστας, παίκτης των πλήκτρων για το συγκρότημα και ντε φάκτο επικεφαλής τους. Αφού υπέγραψε συμβόλαιο με την Capitol Records το 1962, ο Γουίλσον έγραψε και συμμετείχε στη συγγραφή πάνω από 20 τραγουδιών που έφτασαν το τοπ 40 για το συγκρότημα.
Το 1964, υπέστη μια νευρική κατάρρευση και σταμάτησε να περιοδεύει με την ομάδα του, γεγονός που οδήγησε σε πιο προσωπική δουλειά όπως οι Pet Sounds.
Ο Γουίλσον ήταν ο πρώτος καλλιτέχνης ποπ που πιστώνεται για τη συγγραφή, την οργάνωση, την παραγωγή και την εκτέλεση του δικού του υλικού. Θεωρείται σημαντικός πρωτοπόρος στον τομέα της μουσικής παραγωγής και ο κύριος δημιουργός της California Sound.
