В ноябре был назначен на должность начальника оперативного отдела штаба 1-го воздушно-десантного корпуса (Московский военный округ), в июле 1942 года — на должность начальника штаба 37-й гвардейской стрелковой дивизии, а в декабре 1943 года — на должность начальника штаба 18-го стрелкового корпуса. Принимал участие в Сталинградской и Курской битвах, а также в Черниговско-Припятской, Гомельско-Речицкой и Калинковичско-Мозырской наступательных операциях. В ноябре 1943 года полковник Брушко временно командовал 37-й гвардейской стрелковой дивизией.