I 1970’erne forsøgte Bresjnev at normalisere forholdet mellem Vesttyskland og Warszawapagten og at mindske spændingerne med USA gennem en politik, der blev kendt som afspænding. Samtidig sørgede han for, at Sovjetunionens militærindustrielle kompleks blev kraftigt udbygget og moderniseret. Under hans ledelse opnåede Sovjetunionen lighed med USA med hensyn til strategiske atomvåben, og deres rumprogram overhalede det amerikanske. En enorm flåde blev udrustet, og hæren forblev den største i verden. Sovjetunionen støttede “nationale befrielseskrige” i udviklingslandene ved at yde militær støtte til venstrefløjsbevægelser og -regeringer.
Men Bresjnevs uophørlige opbygning af sin forsvars- og rumfartsindustri efterlod andre sektorer af økonomien i stigende grad uden midler. Det sovjetiske landbrug, forbrugsvareindustrier og sundhedsvæsenet gik tilbage i 1970’erne og begyndelsen af 80’erne som følge heraf, hvilket resulterede i mangel og faldende levestandard.
I 1976 blev Bresjnev udnævnt til marskal af Sovjetunionen og blev dermed den eneste anden partileder efter Stalin, der havde den højeste militære rang. Systemet med kollektiv ledelse ophørte med hans afskedigelse af Podgorny som formand for den øverste sovjets præsidium i maj 1977 og Brezhnevs valg til denne post den følgende måned. Han blev dermed den første person i Sovjetunionens historie, der både varetog ledelsen af partiet og af staten. I 1979 nåede Bresjnev til enighed med USA’s præsident Jimmy Carter om en ny bilateral traktat om begrænsning af strategiske våben (SALT II), men det amerikanske Senat nægtede at ratificere traktaten, og kort efter invaderede Sovjetunionen Afghanistan (december 1979) i et forsøg på at støtte en vaklende kommunistisk regering i landet. Bresjnevs regering var også med til at planlægge general Wojciech Jaruzelskis undertrykkelse af den polske fagforening Solidaritet i december 1981. Hans bestræbelser på at neutralisere intern uenighed i selve Sovjetunionen var tilsvarende målrettet.
Brezhnev beholdt sin magt til det sidste på trods af sit skrøbelige helbred og voksende svaghed. Han gav Sovjetunionen en formidabel militærindustriel base, der var i stand til at levere et stort antal af de mest moderne våben, men derved forarmede han resten af den sovjetiske økonomi. Efter hans død blev han kritiseret for et gradvist fald i levestandarden, udbredelsen af korruption og kammerateri inden for det sovjetiske bureaukrati og den generelt stagnerende og nedslående karakter af det sovjetiske liv i slutningen af 1970’erne og begyndelsen af 80’erne.