এরপর আনান আবার আন্তর্জাতিক কূটনীতিতে প্রত্যাবর্তন করেন এবং ১৯৭৬ সালে জাতিসঙ্ঘে যোগ দেন। সাত বছর তিনি জেনেভায় জাতিসঙ্ঘ শরণার্থীবিষয়ক হাইকমিশনে (ইউএনএইচসিআর) দায়িত্ব পালন করেন। ১৯৮৩ সালে তিনি নিউ ইয়র্কে জাতিসঙ্ঘ সদর দফতরে ফিন্যান্সিয়াল সার্ভিসেস অফিসে বাজেট পরিচালক হিসেবে দায়িত্ব নেন। এই দশকের শেষ দিকে তিনি জাতিসঙ্ঘের নিরাপত্তাসমন্বয়ক পদে কাজ করেন। ১৯৯০ সালে জাতিসঙ্ঘের অফিস অব প্রোগ্রাম প্ল্যানিং, বাজেট অ্যান্ড ফিন্যান্সের সহকারী মহাসচিব পদে পদোন্নতি লাভ করেন আনান।