Durante la década de 1970, Brezhnev intentó normalizar las relaciones entre Alemania Occidental y el Pacto de Varsovia y aliviar las tensiones con Estados Unidos mediante la política conocida como distensión. Al mismo tiempo, se encargó de ampliar y modernizar en gran medida el complejo militar-industrial de la Unión Soviética. Bajo su dirección, los soviéticos alcanzaron la paridad con Estados Unidos en materia de armas nucleares estratégicas y su programa espacial superó al estadounidense. Se equipó una enorme armada y el ejército siguió siendo el mayor del mundo. La Unión Soviética apoyó las «guerras de liberación nacional» en los países en vías de desarrollo mediante el suministro de ayuda militar a los movimientos y gobiernos de izquierda.
Pero el incesante crecimiento de Brezhnev de sus industrias de defensa y aeroespacial dejó a otros sectores de la economía cada vez más desprovistos de fondos. Como consecuencia, la agricultura soviética, las industrias de bienes de consumo y los servicios de atención sanitaria decayeron a lo largo de los años setenta y principios de los ochenta, lo que provocó escasez y un descenso del nivel de vida.
En 1976, Brezhnev fue nombrado mariscal de la Unión Soviética, convirtiéndose así en el único líder del partido, después de Stalin, en ostentar el más alto rango militar. El sistema de liderazgo colectivo terminó con la destitución de Podgorny como presidente del Presidium del Soviet Supremo en mayo de 1977 y la elección de Brezhnev para ese puesto al mes siguiente. Se convirtió así en la primera persona en la historia de la Unión Soviética que ocupó tanto la dirección del partido como la del Estado. En 1979, Brezhnev llegó a un acuerdo con el presidente estadounidense Jimmy Carter sobre un nuevo tratado bilateral de limitación de armas estratégicas (SALT II), pero el Senado estadounidense se negó a ratificar el tratado, y poco después la Unión Soviética invadió Afganistán (diciembre de 1979) en un intento de apuntalar un gobierno comunista que se tambaleaba allí. El gobierno de Brezhnev también ayudó a planificar la supresión del sindicato polaco Solidaridad por parte del general Wojciech Jaruzelski en diciembre de 1981. Sus esfuerzos por neutralizar la disidencia interna dentro de la propia Unión Soviética fueron igualmente decididos.
Brezhnev se mantuvo en el poder hasta el final a pesar de su frágil salud y su creciente debilidad. Dotó a la Unión Soviética de una formidable base militar-industrial capaz de suministrar un gran número de las armas más modernas, pero al hacerlo empobreció el resto de la economía soviética. Tras su muerte, se le criticó por el descenso gradual del nivel de vida, la propagación de la corrupción y el amiguismo dentro de la burocracia soviética, y el carácter generalmente estancado y desalentador de la vida soviética a finales de la década de 1970 y principios de la de 1980.