Alla confluenza del torrente Aulella con il fiume Magra su una collina in posizione elevata a 137 m. s.l.m. rispetto all'agglomerato urbano situato a 64 m. s.l.m., la fortezza occupa una posizione strategica e domina Aulla e le strade di fondovalle. Dal XIII secolo controlla i percorsi che, dalle valli della Lunigiana orientale, immettevano sulla via Francigena tra la costa lunense e i valichi appenninici. La fortezza della Brunella rappresenta la più efficiente struttura militare eretta sul territorio lunigianense, fondendo mirabilmente le architetture difensive e lo sperone di roccia su cui esse sono state costruite. Fu la prima fortezza costruita con criteri studiati per accogliere le armi da fuoco e resistere agli attacchi. La fortezza rappresenterà per molto tempo il simbolo del dominio sulla Lunigiana.

Il nucleo originario é probabilmente datato tra il XIII e i primi anni del XIV secolo, in un periodo in cui le concezioni difensive erano in rapida trasformazione dovendo fronteggiare nuovi scenari di guerra. La fortezza rappresenta insomma un valido esempio delle teorie dell'arte di fortificare del tempo, tramite le quali si trasformavano i castelli e le mura urbane in funzione della nuova potenza d'offesa che erano in grado di produrre le artiglierie d'assedio dalla fine del '300. L'opera é stata probabilmente realizzata su disegni di Antonio da Sangallo il vecchio, proprio per analogie con la fortezza di Civita Castellana, di cui architetto ne fu senza dubbio il progettista.

É il principale centro economico dell'alta Val di Magra, in Lunigiana; crocevia d' importanti vie di comunicazione statali: SS62 della Cisa, SS63 del Cerreto, SP del Lagastrello e SP dei Carpinelli, delle ferrovie: La Spezia-Parma e Aulla-Lucca, e dell' autostrada A-15 la Parma-mare. Storicamente le vicende di Aulla sono legate alla sua viabilità, all'incrocio di strade. Aulla è documentata come una delle più antiche tappe della via Francigena o Romea. Aulla infatti, è una delle poche città italiane di cui si conosce l'atto di fondazione. Nell'884 Adalberto, marchese di Toscana, fonda un'abazia nel luogo dove qualche anno prima aveva costruito un castello e un ospitale per accogliere i pellegrini.

Aulla è ricordata nel più antico itinerario della via Francigena: quello dell'arcivescovo Sigerico di Cantherbury. Per la sua importanza strategica Aulla subì l'invasione di Giovanni dalle Bande Nere, che dette avvio alla costruzione della Fortezza della Brunella. Dal XVI al XVIII sec. il feudo di Aulla fu governato dalla potente famiglia genovese dei Centurione che completò la fortezza e ampliò il palazzo Marchionale. 

Lo stemma della famiglia Centurione una (rosa di macchia) diventò poi, su campo rosso e corona, lo stemma del comune di Aulla.

Aulla, dopo il dominio napoleonico, segue le sorti che hanno subito tutti i comuni di Lunigiana e nel 1860 entra nel Regno d'Italia.

All’interno della Fortezza, è organizzato il Museo di Storia Naturale; le sale mostrano l’ambiente fisico, l’ambiente fluviale-lacustre e l’ambiente forestale. All’esterno della fortezza, nel parco è stato realizzato un orto botanico. 

Il museo svolge una continua opera di ricerca e divulgazione delle scienze naturali: lezioni propedeutiche alla conoscenza dell’ambiente per le scuole ed i gruppi, incontri specifici per insegnanti, predisposizione di itinerari naturalistici in Lunigiana.