Ab dem 11. Januar 2006 wurde er von Kofi Annan als UN-Sonderbeauftragter mit den Ermittlungen zum Attentat auf den Fahrzeugkonvoi des libanesischen Ex-Ministerpräsidenten Rafik Hariri beauftragt. Der Berliner Oberstaatsanwalt Detlev Mehlis hatte Brammertz als seinen Nachfolger vorgeschlagen. Das Mandat der Internationalen unabhängigen Untersuchungskommission der Vereinten Nationen wurde am 27. März 2007 durch die Resolution 1748 (2007) bis zum 15. Juni 2008 verlängert.