Entre 1947 y 1950 fue ya director de la Royal Opera House. Durante los cincuenta trabajó en muchas producciones en Europa y Estados Unidos, y en 1962 regresó a Stratford-upon-Avon para unirse a la recién establecida Royal Shakespeare Company (RSC). Durante los sesenta dirigió una gran cantidad de producciones para dicha RSC.

En 1968 participó en el taller teatral de Jean-Louis Barrault. Eso le permitió, por primera vez, trabajar con actores de culturas diferentes a la suya, lo cual le impacto mucho. Jean-Louis Barrault lo invitó a formar parte del Teatro de las Naciones en París.

En 1970 dio un giro radical en su vida y se mudó a París.

Peter Brook pensaba que en el teatro, la investigación debía ser puesta a prueba constantemente en la representación y en la actuación. Sostenía que el teatro debía poner a prueba la representación constantemente para revitalizarse todo el tiempo que quiera y necesite y en las condiciones que quiera y exija. Esto era algo que una compañía profesional no podía afrontar. Por eso, con Micheline Rozan decidieron apartarse de la idea de compañía teatral para explorar el teatro a través de una nueva estructura. Para describir lo que pretendían les pareció apropiado el término «centro».

Obtuvieron fondos de fundaciones internacionales, de la Fundación Ford y la Fundación Anderson de Estados Unidos, de la Fundación Gulbenkian de Europa y el Festival Shiraz de Irán. El espacio físico lo cedió el gobierno francés. Los actores y actrices provenían de todas partes del mundo. Con una serie de actividades superpuestas fundaron primero un Centro de Investigación y luego un Centro de creación. Con este centro internacional, en el cual convergían las más diversas culturas, Peter Brook emprendió largas giras a países lejanos incluyendo India y Afganistán.

En 1972 se fueron de gira por África con unas treinta personas. Estuvieron viajando durante tres meses realizando representaciones en diferentes poblados en Argelia, Nigeria, y lugares donde nunca habían visto un actor ambulante recorriendo el Sahara con un equipo de fotógrafos y filmadores.

Viajó con pequeños grupos, se interesó por la expresión teatral asiática, atravesó luego de parte a parte África: un reflejo temprano está en su pieza Los ik, de 1975.

Este teatro experimental realizaba improvisaciones. Viajaron por África, América y Francia actuando en poblados aislados en le medio del desierto o en poblados con mucha gente, para minorías raciales, niños y ancianos, discapacitados físicos y mentales y sordomudos.

Querían producir cultura, conformar un grupo de experimentación que sirviera de fermento para otros grupos más amplios. Buscaban aquello que otorga vida a una forma de cultura, lo que está detrás de la cultura misma, para lo que consideraba que el actor necesitaba apartarse de los estereotipos de su propia cultura, trabajando al margen de los sistemas básicos de comunicación compartidos basados en palabras compartidas, códigos, hábitos culturales.

Buscaban destruir los estereotipos para llegar a formas de expresión en las que el comportamiento del actor sea totalmente impredecible. No se trataba de una síntesis de los intercambios sino del contraste y la diversidad que conduce a la aparición de una creación completamente nueva, donde cada actor mantiene su identidad mientras se mezcla con otros y participa de una creación conjunta enteramente propia y nueva. Creatividad colectiva que, de ser sincera, podría ser percibida por cualquier espectador, una diversidad que sea espejo del público.

Sus mayores éxitos no sólo fueron sus originales escenificaciones de obras de Shakespeare —como Romeo, Lear, Timón de Atenas, El sueño de una noche de verano, Medida por medida, o La tempestad (ya en 1968, que rehízo en 1990)— o su experiencia con el Teatro de la Crueldad que culmina con su escenificación de Marat/Sade (1964) de Peter Weiss, o grandes puestas en escena personales, como El Mahabharata (1987).

Pero su trabajo ha incluido, además, obras de Jarry, Chéjov, Genet (El balcón) o Beckett (Días felices), creaciones a partir del neurólogo Oliver Sacks, piezas sencillas tomadas del mundo africano (que ha prodigado en los últimos años), óperas de Debussy (Pelleas) o de Bizet (La tragedia de Carmen, 1982).

El ideal expresado en su libro más antiguo y difundido, El espacio vacío, se ha ido plasmando de muy diversos modos, si bien en sus últimas piezas el despojamiento ha sido radical. Es un gran creador que parte del teatro más elemental, basado en gestos, decorados, movimientos, diálogos rápidos: Je me rapelle, Woza, Albert, El traje, Warum, warum (2008), y también en una pieza sobre Dostoyevski con mucho texto, El gran inquisidor.

Muchas de sus obras han podido verse en España, y además él mismo se ha ocupado de filmar varias de sus representaciones, lo que le ha acercado al público. Así, con Marat/SadeLa tragedia de Carmen, El Mahabharata.

En la actualidad es director del Centro Internacional para la Investigación Teatral en París. Sus representaciones se llevan a cabo en un teatro quemado que él descubrió, al lado de la estación del norte: Les Bouffes du Nord, donde ha desarrollado su tarea durante cuarenta años, no sin viajar al extranjero con su grupo de actores de las más diversas procedencias (africanos, japoneses, europeos).