Broch ble utdannet offiser i 1930 og begynte i utenrikstjenesten i 1931. Etter tjeneste ved Utenriksdepartementet i Oslo fra 1931 til 1933 tjenestegjorde han ved legasjonen og generalkonsulatetet i London fra 1933 til 1934. Han arbeidet deretter i Utenriksdepartementet 1934–1940 og i Handelsdepartementet 1940–45. Han ble i august 1945 konstituert som byråsjef i Utenriksdepartementet og i juli 1946 som legasjonsråd og konsul ved legasjonen i Stockholm. Han ble ambassaderåd der i desember 1949.