1970-luvulla Brežnev yritti normalisoida Länsi-Saksan ja Varsovan liiton välisiä suhteita ja lieventää jännitteitä Yhdysvaltojen kanssa liennytyspolitiikalla. Samalla hän huolehti siitä, että Neuvostoliiton sotateollisuuskompleksia laajennettiin ja modernisoitiin huomattavasti. Hänen johdollaan Neuvostoliitto saavutti tasavertaisuuden Yhdysvaltojen kanssa strategisten ydinaseiden osalta, ja sen avaruusohjelma ohitti Yhdysvaltojen avaruusohjelman. Valtava laivasto varustettiin, ja armeija pysyi maailman suurimpana. Neuvostoliitto tuki kehitysmaiden ”kansallisia vapautussotia” antamalla sotilaallista apua vasemmistoliikkeille ja -hallituksille.
Mutta Brežnevin puolustus- ja ilmailu- ja avaruusteollisuuden lakkaamaton kasvattaminen jätti muut talouden alat yhä enemmän vaille varoja. Neuvostoliiton maatalous, kulutustavarateollisuus ja terveydenhuoltopalvelut taantuivat sen seurauksena koko 1970-luvun ja 80-luvun alun ajan, mikä johti pula-aikoihin ja elintason laskuun.
Vuonna 1976 Brežnevistä tehtiin Neuvostoliiton marsalkka, ja hänestä tuli siten Stalinin jälkeen ainoa muu puoluejohtaja, jolla oli korkein sotilasarvo. Kollektiivisen johtajuuden järjestelmä päättyi Podgornyn erottamiseen korkeimman neuvoston puhemiehistön puheenjohtajuudesta toukokuussa 1977 ja Brežnevin valintaan tähän tehtävään seuraavassa kuussa. Näin hänestä tuli Neuvostoliiton historian ensimmäinen henkilö, joka oli sekä puolueen että valtion johdossa. Vuonna 1979 Brežnev pääsi Yhdysvaltain presidentin Jimmy Carterin kanssa sopimukseen uudesta kahdenvälisestä strategisten aseiden rajoittamista koskevasta sopimuksesta (SALT II), mutta Yhdysvaltain senaatti kieltäytyi ratifioimasta sopimusta, ja pian sen jälkeen Neuvostoliitto hyökkäsi Afganistaniin (joulukuussa 1979) tukeakseen siellä horjuvaa kommunistista hallitusta. Brežnevin hallitus auttoi myös suunnittelemaan kenraali Wojciech Jaruzelskin Puolan Solidaarisuus-liiton tukahduttamista joulukuussa 1981. Hänen pyrkimyksensä neutralisoida Neuvostoliiton sisäinen toisinajattelu itse Neuvostoliitossa olivat yhtä määrätietoisia.
Brežnev säilytti vallan loppuun asti heikosta terveydentilastaan ja kasvavasta voimattomuudestaan huolimatta. Hän antoi Neuvostoliitolle mahtavan sotateollisen perustan, joka kykeni toimittamaan suuria määriä nykyaikaisimpia aseita, mutta samalla hän köyhdytti Neuvostoliiton muuta taloutta. Hänen kuolemansa jälkeen häntä kritisoitiin elintason asteittaisesta laskusta, korruption ja kaveruuden leviämisestä Neuvostoliiton byrokratiassa sekä Neuvostoliiton elämän yleisestä pysähtyneestä ja masentavasta luonteesta 1970-luvun lopulla ja 80-luvun alussa.