Džiugas Brazaitis gimė 1964 m. lapkričio 12 d. Vilniuje. 1982 m. baigęs Vilniaus 27-ąją vidurinę mokyklą, į archeologiją atėjo po penkerių metų, kaip savanoris dalyvaudamas Algirdo Girininko vadovautuose Kretuono gyvenvietės tyrinėjimuose. 1988 m. pradėjo studijas Vilniaus valstybinio universiteto Istorijos fakultete, o 1989 m. pradėjo dirbti Lietuvos TSR mokslų akademijos Istorijos institute Archeologijos skyriaus laborantu ir jau tais pačiais metais vykdė pirmuosius žvalgomuosius tyrimus pietryčių Lietuvoje (Šalčininkų r.). 1994 m. baigęs studijas, 1995 m. tapo Lietuvos istorijos instituto jaunesniuoju mokslo darbuotoju, nuo 2004 m. – mokslo darbuotoju. 2003 m. balandžio 4 d. šiame institute apgynė daktaro disertaciją „Rytų Lietuva akmens ir bronzos amžiaus sandūroje“, kurioje vertino neolito ir senojo bronzos amžiaus kultūrinių reiškinių raidą rytinėje Lietuvos dalyje, išdėstydamas juos chronologine tvarka, pateikdamas skirtingų kultūrų koegzistavimo ir tarpusavio sąveikos modelį.
Džiugas Brazaitis daugelyje Lietuvos vietovių vadovavo akmens amžiaus ir ankstyvojo metalų laikotarpio archeologinių objektų tyrimams. Vykdė archeologinius tyrimus įvairiuose Lietuvos regionuose, tyrinėjo akmens ir bronzos amžių gyvenvietes, neolitizacijos procesą Lietuvoje, atliko archeologinius tyrinėjimus durpynuose ir vandenyje, tyrė informacinių sistemų taikymo archeologijoje galimybes. Buvo kelių dešimčių straipsnių autorius ir bendraautoris, sintezės „Lietuvos istorija“ I tomo (2005) bendraautoris.
Klaipėdos universitete įsidarbino 2006 m. sausio mėnesį. Vyresniojo mokslo darbuotojo pareigose dirbo iki 2010 m. gruodžio mėn. Per tą laiką vadovavo tyrimams Šventosios senovės gyvenvietėje, Palangoje, Telšiuose, o 2010 m. vadovavo iki šiol vieniems įdomiausių archeologinių tyrimų Klaipėdoje, Sukilėlių g. 12. Pirmosios pakopos studentams dėstė privalomąjį dalyką „Bronzos ir ankstyvasis geležies amžiai Rytų Pabaltijyje“, vadovavo keliems baigiamiesiems bakalauro darbams, rengė mokslines publikacijas.
Buvo Mokslinės archeologinės komisijos prie Kultūros paveldo departamento narys.
Atsisveikinimas su Džiugu Brazaičiu vyks laidojimo namuose Vilniuje, Paco g. 4 (2 salė) vasario 14 d. nuo 10 iki 14 val. Laidotuvės Kairėnų kapinėse Vilniuje.
Reiškiame nuoširdžią užuojautą šeimai ir artimiesiems.