חיים ברק נולד בשנת 1945 בקזחסטן בברית המועצות לשעבר וכעבור ארבע שנים עלה עם בני משפחתו לארץ. בשנת 1964 התגייס לצה"ל והוצב בחיל השריון בו עשה את עיקר שירותו הצבאי. לאחר הסמכתו כקצין שריון מילא תפקידי הדרכה בבית הספר לשריון.
במלחמת ששת הימים סופח לחטיבה ממוכנת 10 והשתתף עימה בכיבוש פרוזדור ירושלים והעיר רמאללה. בשנת 1968 מונה למפקד פלוגה בגדוד 82 בחטיבת השריון הסדירה 7 ובתום תפקידו שב להדריך בבית הספר לשריון בקורס מפקדי טנקים.
בשנת 1970 למד במכללה הבין זרועית לפיקוד ומטה (פו"ם) ולאחר מכן שב להדריך בקורס מפקדי פלוגות בבית הספר לשריון. כחודש לפני פרוץ מלחמת יום הכיפורים מונה למפקד גדוד טנקים 82 בחטיבה 7 וביממה שקדמה לפתיחתה עלה עמו לרמת הגולן. עם הפתיחה באש הוכפף הגדוד תחת פיקוד חטיבת השריון הסדירה 188 ושולב במאמצים לבלימת הסורים בדרום רמת הגולן. הגדוד בהובלתו ניהל קרבות מרים בתל סאקי ובג'וחדר והוא עצמו נפצע באזור חושנייה ביום השני למלחמה. בעקבות הפגיעה בחלק ניכר משדרת הפיקוד חדל למעשה הגדוד מלהתקיים כמסגרת לוחמת ושוקם לאחר הפסקת האש.
בתום החלמתו פיקד בשנים 1974-1973 על גדוד טנקים 74 בחטיבה 188 ובשנים 1975-1974 פיקד על קורס קציני שריון במסגרת גדוד 196 בחטיבה 460. בשנים 1976-1975 שימש כסגן מפקד חטיבה 460 ובתום תפקידו יצא להשתלמות מקצועית בצבא האמריקני.
לאחר שובו לארץ פיקד בשנים 1979-1977 על חטיבת השריון 211 ובשנים 1981-1979 שימש כסגן מפקד אוגדת השריון הסדירה 162. במלחמת שלום הגליל שימש כסגן מפקד כוח יוסי שלחם בגזרה המזרחית בסביבות אגם קרעון מול הצבא הסורי.
בשנים 1984-1983 שימש כקצין האג"ם של מפקדת גיס 446 ובשנים 1987-1984 פיקד על העורף בפיקוד המרכז בדרגת תת אלוף. בשנת 1988 השתחרר משירות קבע בצה"ל. בשנים 2005-2002 עמד בראש מנהלת במשרד הביטחון שפעלה לפינוי שטחים בבסיס הקריה בתל אביב וקידמה בינוי משמעותי בתחומו ובשנים 2006-2005 עמד בראש מנהלת נוספת במסגרת המשרד שנועדה להקים את עיר הבה"דים בנגב.