Το 1912 χώρισε με την Κα Κοξ, γεγονός που τον οδήγησε στα πρόθυρα της κατάρρευσης. Έτσι αποφάσισε να ταξιδέψει, προσπαθώντας να γιατρέψει τις πληγές του. Όλο το 1913 περιπλανήθηκε στις Ηνωμένες Πολιτείες, στη Νέα Ζηλανδία και στον Καναδά -πράγμα πολύ δύσκολη για την εποχή- ενώ το 1914 τον βρίσκει στην Ταϊτή, όπου έγραψε μερικές από τις πιο ενδιαφέρουσες επιστολές αλλά και τα ωραιότερα ποιήματά του, εμπνευσμένα από μια ντόπια καλλονή με την οποία λέγεται ότι απέκτησε μια κόρη.
Με την κήρυξη του Α' Παγκοσμίου Πολέμου, λόγω του πατριωτικού αισθήματος που τον διέκρινε, επιστρατεύτηκε εθελοντικά στο Βασιλικό Ναυτικό με τον βαθμό του ανθυποπλοιάρχου. Τα σονέτα που έγραψε κατά τη διάρκεια του πολέμου εκδόθηκαν το 1915 με τίτλο «1914» και τον έκαναν αμέσως διάσημο. Η ρομαντική του φύση περιγράφει τον θάνατο ως μια ιδεαλιστική επιλογή, όμως στην πραγματικότητα ο Μπρουκ γνώριζε πολύ καλά ότι ο πόλεμος οδηγεί στην απόλυτη καταστροφή. Έτσι μέσα από τους λυρικούς του στίχους καταφέρνει να αποτυπώσει την φρίκη όσων εκείνος είδε. Μάλιστα το ποίημα του «Ο στρατιώτης» διδάσκεται μέχρι σήμερα στα βρετανικά σχολεία.
Παίρνει μέρος στην πολιορκία της Αμβέρσας, όπου τα συμμαχικά στρατεύματα ηττήθηκαν από τους Γερμανούς. Τον Φεβρουάριο του 1915 η Μεραρχία του αποπλέει για τα Δαρδανέλλια. Καθώς ήταν λάτρης της κλασικής παιδείας και Φιλέλληνας έβλεπε την εκστρατεία αυτή με ρομαντικό βλέμμα. «Με φαντάζομαι να είμαι μάρτυρας στην πρώτη από το 1453 λειτουργία στην Αγία Σοφία», γράφει όταν μαθαίνει πως πλέουν προς την Καλλίπολη. Τα τελευταία του όμως ποιήματά του μοιάζουν προφητικά, σαν να είχε μαντέψει το τέλος του.
Στο Πορτ Σάιντ προσβάλλεται από δυσεντερία, ενώ μια πληγή, πιθανόν από τσίμπημα κουνουπιού, εμφανίζεται στο χείλος του. Στις 10 Απριλίου πλέουν στη Σκύρο. Στο μεταξύ η υγεία του χειροτερεύει. Οι γιατροί αποφαίνονται ότι πάσχει από οξεία δηλητηρίαση αίματος. Τον μεταφέρουν στο Γαλλικό Πλωτό Νοσοκομείο, που είχε αποπλεύσει στον κόλπο «Τρεις Μπούκες», όπου πέφτει σε κώμα. Πέθανε το απόγευμα της 23ης Απριλίου 1915 σε ηλικία μόλις είκοσι επτά χρόνων.
