Kierował programem eutanazji w III Rzeszy od 1939 i jako Główny Komisarz do spraw Zdrowia i Higieny Rzeszy był zaangażowany w prowadzenie eksperymentów medycznych na ludziach, wraz ze swoim przełożonym Wernerem Heyde i innymi.
Był inicjatorem eksperymentów na ludziach w niemieckich obozach koncentracyjnych oraz członkiem Rady Rzeszy ds. Badań Naukowych[1]. Od 1942 był generalnym komisarzem (od 1944 komisarzem Rzeszy) służb sanitarnych i zdrowia, łącznie z zadaniami specjalnymi. Tym samym otrzymał kontrolę nad całą służbą zdrowia w Rzeszy, wojskową i cywilną. W 1944 popadł w niełaskę Hitlera, w wyniku intrygi przeciwko osobistemu lekarzowi Hitlera, Theo Morellowi[2] (na tle leczenia Hitlera)[1].
16 kwietnia 1945 został aresztowany przez SS za wywiezienie swojej rodziny ze stolicy, tak by mogli poddać się Amerykanom, a 17 kwietnia skazany na karę śmierci[1] przez sąd w Berlinie. Zwolniony z więzienia rozkazem Dönitza z 2 maja 1945, wkrótce po zakończeniu wojny został 23 maja 1945 aresztowany przez Brytyjczyków.
Był sądzony wraz z 22 innymi lekarzami w tzw. procesie lekarzy w Pałacu Sprawiedliwości w Norymberdze. Proces rozpoczął się 9 grudnia 1946. Brandt został oskarżony o „szczególną odpowiedzialność i udział w eksperymentach medycznych”, takich jak m.in. umieszczanie ludzi w lodowatej wodzie na długi czas, eksperymentach dotyczących żółtaczki i malarii, transplantacji kości, sterylizacji w związku z planowaniem oraz przeprowadzaniem programu eutanazji T-4 III Rzeszy. W ostatniej fazie procesu Brandt powiedział: „Jako lekarz i człowiek muszę przyznać, że nie mogę uchylić się przed zarzutami popełnienia zbrodni przeciwko ludzkości, ale to co robiłem było rozkazem i jako żołnierz nie mogłem go nie wykonać”.
Został skazany za przestępstwa przeciwko ludzkości, przestępstwa wojenne i uczestnictwo w przestępczej organizacji. Uznano go winnym m.in. uczestnictwa w akcji eutanazacyjnej oraz „okrutnych i często kończących się śmiercią doświadczeń” przeprowadzanych na więźniach obozów koncentracyjnych, jeńcach wojennych i innych osobach[2]. Wyrok ogłoszono 19 sierpnia 1947. Brandt i sześciu innych oskarżonych zostało skazanych na śmierć przez powieszenie (wszystkie wyroki wykonane zostały w więzieniu w Landsbergu 2 czerwca 1948), dziewięciu oskarżonych zostało skazanych na kary od 10 do 20 lat pozbawienia wolności (po zmianie wyroków), a siedmiu uniewinniono.
