他于1969-1977年任加利福尼亚理工学院院长，1977年被吉米·卡特提名为国防部长，布朗是美国历史上首位科学家出身的国防部长，他任职期间，由于越南战争后民心思静，卡特在竞选中许诺削减50-70亿美元的国防预算，他当国防部长的第一个预算预计比上年减少了30亿美元，可是由于通胀，表面上还增加了，这样国防预算1978年$ 116.1亿美元，1979年为124.7亿美元，1980年达141.9亿美元，1981美元175.5亿美元。他因此主张升级B-52轰炸机而不主张部署B-1战略轰炸机；用三叉戟核潜艇代替海神核潜艇。更多的部署路基机动导弹，他的任期内经历了把巴拿马运河区归还巴拿马和苏联入侵阿富汗。1980年1月，这位美国著名核物理学家对中国进行了五天访问，得到了邓小平副总理、徐向前元帅、耿飚副总理和外交部长黄华等人的会见。布朗访问后发表声明说，美国将向中国提供新的技术，但不是提供武器，虽然其中某些技术可以用于军事目的。1981年卸任后历任霍普金斯大学高级战略和国际问题研究说高级研究员，里根总统战略力量委员会顾问，认为苏联是美国的主要敌人，主张把保持核均势作为美国的根本目标。著有《关于国家安全的构想》等书。1992年他获得恩里科·费米奖 。