Durant les années 1970, Brezhnev a tenté de normaliser les relations entre l’Allemagne de l’Ouest et le Pacte de Varsovie et d’apaiser les tensions avec les États-Unis par la politique dite de détente. Dans le même temps, il veille à ce que le complexe militaro-industriel de l’Union soviétique soit considérablement étendu et modernisé. Sous sa direction, les Soviétiques atteignent la parité avec les États-Unis en matière d’armes nucléaires stratégiques, et leur programme spatial dépasse celui des Américains. Une énorme marine a été aménagée et l’armée est restée la plus importante du monde. L’Union soviétique a soutenu les « guerres de libération nationale » dans les pays en développement en fournissant une aide militaire aux mouvements et aux gouvernements de gauche.
Mais le développement incessant par Brejnev de ses industries de la défense et de l’aérospatiale a laissé les autres secteurs de l’économie de plus en plus privés de fonds. En conséquence, l’agriculture soviétique, les industries de biens de consommation et les services de soins de santé ont décliné tout au long des années 1970 et au début des années 1980, entraînant des pénuries et une baisse du niveau de vie.
En 1976, Brejnev a été nommé maréchal de l’Union soviétique, devenant ainsi le seul autre chef de parti après Staline à détenir le plus haut grade militaire. Le système de direction collective a pris fin avec la destitution de Podgorny comme président du Présidium du Soviet suprême en mai 1977 et l’élection de Brejnev à ce poste le mois suivant. Il devient ainsi la première personne de l’histoire soviétique à occuper à la fois la direction du parti et celle de l’État. En 1979, Brejnev est parvenu à un accord avec le président américain Jimmy Carter sur un nouveau traité bilatéral de limitation des armes stratégiques (SALT II), mais le Sénat américain a refusé de ratifier le traité et, peu après, l’Union soviétique a envahi l’Afghanistan (décembre 1979) dans le but de soutenir le gouvernement communiste chancelant de ce pays. Le gouvernement de Brejnev a également aidé à planifier la suppression par le général Wojciech Jaruzelski du syndicat polonais Solidarité en décembre 1981. Ses efforts pour neutraliser la dissidence interne au sein de l’Union soviétique elle-même étaient tout aussi déterminés.
Brezhnev a conservé son emprise sur le pouvoir jusqu’à la fin malgré sa santé fragile et son affaiblissement croissant. Il a donné à l’Union soviétique une formidable base militaro-industrielle capable de fournir en grand nombre les armes les plus modernes, mais ce faisant, il a appauvri le reste de l’économie soviétique. Après sa mort, il a été critiqué pour la baisse progressive du niveau de vie, la propagation de la corruption et du copinage au sein de la bureaucratie soviétique, et le caractère généralement stagnant et décourageant de la vie soviétique à la fin des années 1970 et au début des années 1980.