Sau tốt nghiệp tiến sĩ tại Đại học Columbia năm 1953, Brout đi làm tại Đại học Cornell. Năm 1959, François Englert đến từ Bỉ thăm Cornell làm nghiên cứu với Brout hai năm. Brout và Englert trở thành người cộng tác và bạn thân, nên năm 1961, lúc Englert về Bỉ thì Brout đi với và làm việc tại Université Libre de Bruxelles luôn sau đó. Cuối cùng Englert nhập quốc tịch Bỉ.

Năm 1964, Brout cùng Englert khám phá thế nào có thể phát ra khối lượng cho boson chuẩn khi có đối xứng chuẩn tính Abel hay phi tính Abel định xứ. Họ chứng minh vậy, trong hai trường hợp cổ điển và lượng tử, và cách này họ tránh định lý của Goldsone và đồng thời bày tỏ rằng có thể tái chuẩn hoá lý thuyết. Ý tưởng tương tự cũng tồn tại trong vật lý chất rắn.

Higgs và Guralnik, Hagen, Kibble cũng tới kết luận của Brout và Englert. Ba bài báo viết về sự khám phá hạt boson này đều được tạp chí khoa học Physical Review Letters chấp nhận là bài cột mốc lúc kỷ niệm 50 năm của tạp chí.[2] Từng bài trong ba bài này dùng suy luận tương tự, nhưng mà những đóng góp và sự khác biệt giữa ba bài ấy đáng chú ý. Công trình này chứng minh rằng các hạt truyền tải tương tác yếu có thể giành khối lượng thông qua tương tác với một trường lan toả toàn vũ trụ mà bây giờ người ta gọi là trường Higgs, mà là trường nguồn của hạt Higgs. Ngày 4 tháng 7 năm 2012, CERN tuyên bố sự khám phá hạt mới lạ, "thích hợp với boson Higgs", với mức tin cậy năm sigma trong khoảng khối lượng 125–&0000000000000126.000000126 GeV/c2.[3] Năm 2013, Englert và Higgs giành Giải Nobel Vật lý; Brout thì đã qua đời hai năm trước.

Thêm vào công trình về vật lý hạt cơ bản, năm 1978 Brout cùng với Englert và Gunzig nhận Giải vì Tiểu luận về Lực Hấp dẫn lần đầu tiên[4] vì đề nghị độc đáo của mình rằng phình to vũ trụ là điều kiện của vũ trụ trước sự giãn nở đoạn nhiệt.