Большой успех пришел к нему в тот момент, когда небольшая английская команда Connaught попросила его выступить во внезачетной гонке Гран-при Сиракуз на Сицилии в октябре 1955 года. Ранее Брукс уже подавал большие надежды во время выступлений в «Формуле 2» и на гонках среди спортивных автомобилей, но это был по-настоящему большой шаг вперед, ведь среди его соперников были такие признанные звезды «Формулы 1», как Луиджи Муссо и Луиджи Виллорези.

До этого он никогда не водил машину «Формулы 1» и не знал трассу, поэтому для ее изучения он арендовал Vespa. Тем временем приближались выпускные экзамены по стоматологии. «Во время полета я работал и не слишком много думал о гонке», — скажет позже Брукс. Он по-прежнему считал гонки лишь приятным времяпрепровождением, позволяющим отвлечься от стоматологии. Но в итоге студент стоматологического факультета Манчестерского университета опередил Муссо на 51 секунду, записав на свой счет первую с 1924 года победу в Гран-при, одержанную британским гонщиком на британском автомобиле.

В мире «Формулы 1» успех 23-летнего гонщика не остался незамеченным. В 1957 году он выиграл свой первый Гран-при в рамках чемпионата мира — Гран-при Великобритании, а в 1958 году одержал еще три победы. Признаком мастерства Брукса стало и то, что эти победы были одержаны на «классических» трассах, известных тем, что награды на ней получают действительно талантливые гонщики: Спа, «Нюрбургринг» и Монца.

В 1959 году он перешел в Ferrari, где был главной ударной силой в решении задачи по защите Скудерией титула чемпиона мира 1958 года. Несмотря на успешные результаты 1958 год стал трагическим для Ferrari. Два лучших гонщика команды, Луиджи Муссо и Питер Коллинз, погибли. Чемпион мира Майк Хоторн, потрясенный этими смертельными трагедиями, ушел из гонок, а в начале 1959 года погиб в дорожной аварии.

За рулем 256 F1 с двигателем V6 Брукс одержал героические победы в Реймсе на Гран-при Франции и на скоростной трассе АФУС в Берлине, где в этом же году проходило Гран-при Германии. Это был переломный сезон, год, когда в «Формуле 1» начали доминировать автомобили со средне-задним расположением двигателя. На заключительном этапе сезона 1959 года, на Гран-при США в Себринге, Брукс имел шансы выиграть титул. Его соперниками были австралиец Джек Брэбем на новом Cooper со средне-задним расположением двигателя и Стирлинг Мосс.

На первом круге в машину Брукса врезался его партнер по команде Вольфганг фон Трипс. Возможная поломка пугала его. Не желая рисковать жизнью на поврежденном автомобиле, он заехал на пит-стоп, чтобы осмотреть свой Ferrari. Все было в порядке, и он продолжил гонку, заняв по ее итогам третье место. Возможно, его осторожность стоила ему титула чемпиона мира, поскольку и Мосс, и Брэбем испытывали проблемы. 

В итоге он завершил сезон вторым после Брэбема. И сказал, что ни о чем не жалеет. Он видел слишком много смертей, чтобы идти на ненужный риск. «Это был очень опасный вид спорта, — вспоминал он позднее. — В 50-е годы каждый год погибало три-четыре высококлассных гонщика. Любая ошибка могла стать последней».

После сезона 1959 года Брукс больше никогда не выигрывал Гран-при. Он гонялся еще два года, после чего, прекрасно осознавая всю опасность, завершил карьеру в возрасте 29 лет. Вместе со своей итальянской женой Пиной они переехали в Великобританию, где он успешно занимался продажей автомобилей. Сегодня ему 89 лет, и он тихо живет в Суррее на юге Англии, оставаясь единственным из ныне живущих гонщиков, соревновавшихся в том самом опасном для автогонок десятилетии.