Under 1970-talet försökte Brezjnev normalisera relationerna mellan Västtyskland och Warszawapakten och lätta på spänningarna med USA genom den så kallade avspänningspolitiken. Samtidigt såg han till att Sovjetunionens militärindustriella komplex utökades och moderniserades kraftigt. Under hans ledning uppnådde Sovjet jämbördighet med USA när det gäller strategiska kärnvapen, och deras rymdprogram gick om det amerikanska. En enorm flotta utrustades och armén förblev den största i världen. Sovjetunionen stödde ”nationella befrielsekrig” i utvecklingsländerna genom att ge militärt stöd till vänsterrörelser och -regeringar.
Men Brezjnevs oavbrutna uppbyggnad av sin försvars- och flygindustri gjorde att andra sektorer av ekonomin blev alltmer berövade på medel. Det sovjetiska jordbruket, konsumtionsvaruindustrierna och hälsovårdstjänsterna minskade under hela 1970-talet och början av 1980-talet som en följd av detta, vilket resulterade i brist och sjunkande levnadsstandard.
År 1976 utnämndes Brezjnev till marskalk i Sovjetunionen och blev därmed den enda andra partiledaren efter Stalin som innehade den högsta militära graden. Systemet med kollektivt ledarskap upphörde i och med att han avsatte Podgorny som ordförande för Högsta Sovjets presidium i maj 1977 och Brezjnev valdes till den posten månaden därpå. Han blev därmed den första personen i Sovjets historia att inneha både partiets och statens ledarskap. År 1979 nådde Brezjnev en överenskommelse med USA:s president Jimmy Carter om ett nytt bilateralt avtal om begränsning av strategiska vapen (SALT II), men den amerikanska senaten vägrade att ratificera avtalet, och kort därefter invaderade Sovjetunionen Afghanistan (december 1979) i ett försök att stötta en vacklande kommunistisk regering där. Brezjnevs regering hjälpte också till att planera general Wojciech Jaruzelskis förtryck av Polens fackförening Solidaritet i december 1981. Hans ansträngningar för att neutralisera interna meningsskiljaktigheter inom själva Sovjetunionen var lika målmedvetna.
Brezjnev behöll sitt grepp om makten till slutet trots sin svaga hälsa och växande svaghet. Han gav Sovjetunionen en formidabel militärindustriell bas som kunde leverera ett stort antal av de modernaste vapnen, men därmed utarmade han den övriga sovjetiska ekonomin. Efter sin död kritiserades han för en gradvis nedgång i levnadsstandarden, spridningen av korruption och kumpaner inom den sovjetiska byråkratin och den allmänt stagnerande och nedslående karaktären på det sovjetiska livet i slutet av 1970-talet och början av 1980-talet.