במלחמת יום הכיפורים פיקד ברק על גדוד שריון שנלחם בגזרת תעלת סואץ. לאחר המלחמה שימש בתפקידי פיקוד רבים בחיל השריון. בסוף שנת 1975 התמנה ברק לתפקיד עוזר ראש אמ"ן למבצעים. בסוף שנת 1977  חזר ללימודי תואר שני באוניברסיטת "סטנפורד" ושהה שם עד ראשית 1979 . עם שובו  נתמנה למפקד אוגדת שירון (מילואים) ולאחריה , למפקד האוגדה המשוריינת בסיני. בינואר 1982 הועלה ברק לדרגת אלוף ומונה לראש אגף התכנון במטה הכללי.

במלחמת לבנון (מבצע שלום הגליל) ב-1982 שימש כסגן מפקד הכוח העל אוגדתי שפעל בבקעת הלבנון. 
באפריל 1983 מונה לתפקיד ראש אגף המודיעין. בינואר 1986 מונה לאלוף פיקוד המרכז. במאי 1987 מונה ברק לסגן הרמטכ"ל.

ב- 1 באפריל 1991 מונה אהוד ברק לרמטכ"ל ה- 14 של צה"ל . במסגרת תפקידו עסק בהיבטים הצבאיים של המהלכים המדיניים כגון: גיבוש הסכם השלום עם ירדן, שנחתם ב- 1994, יישום ההסדרים הביטחוניים של ההסכמים עם הפלסטינים והפריסה מחדש של הצבא באזורי עזה ויריחו, וכמו כן היה לו תפקיד מרכזי בשיחות עם סוריה, ובמהלכן נפגש פעמים מספר עם הרמטכ"ל הסורי.

ב- 1 בינואר 1995 פרש אהוד ברק מצה"ל.

ביולי 1995 מינה ראש הממשלה יצחק רבין, את אהוד ברק לשר הפנים בממשלתו.

בנובמבר 1995,לאחר רצח ראש הממשלה, יצחק רבין, מונה ברק לשר החוץ בממשלתו של שמעון פרס.

בבחירות הכלליות במאי 1996 נבחר אהוד ברק לכנסת ה- 14 ברשימת מפלגת העבודה והתמנה לחבר בוועדת החוץ והביטחון של הכנסת.

ביוני 1997 נבחר ברק לתפקיד יושב ראש מפלגת העבודה ומועמדה לראשות הממשלה.לקראת הבחירות הכלליות ב- 1999 הקים אהוד ברק את "ישראל אחת" רשימה משותפת של מפלגת העבודה, גשר ומימד.

בבחירות הכלליות במאי 99 לראשות הממשלה, זכה אהוד ברק, מועמד "ישראל אחת", לנצחון מול בנימין נתניהו, מועמד הליכוד, ונבחר לראש הממשלה ה- 10 של מדינת ישראל.  אהוד ברק כיהן גם כשר הביטחון.

ב- 24 במאי 2000 , הורה ברק להוציא את צה"ל מלבנון ולהערך על הגבול הבינלאומי. בזאת הסתיימו 18 שנות שהות של צה"ל בדרום לבנון.

כראש ממשלה,פעל ברק להגיע להסדר עם הסורים .בינואר 2000 הסתיימו השיחות ללא הסדר. במקביל , ניהל ברק מו"מ עם הפלסטינים על הסדר קבע שהסתים ללא הצלחה . בספטמבר 2000 פרצו אירועים אלימים בשטחי יהודה שומרון ועזה שגלשו לזמן קצר גם למגזר הערבי בתחום מדינת ישראל. בעקבות האירועים האלימים   שקיבלו את השם "אינתיפאדת- אל - אקצה ", ואיבוד הרוב הפרלמנטרי בכנסת הודיע אהוד ברק ב- 9 בדצמבר  2000 על התפטרותו מראשות הממשלה והליכה לבחירות אישיות לראשות הממשלה.

בבחירות לראשות הממשלה ב 6 בפברואר 2001 ,ניצח אריאל שרון .עוד באותו ערב הצהיר אהוד ברק כי הוא נוטל אחריות אישית והודיע על פרישתו מראשות מפלגת העבודה ומהכנסת ופרישה מהחיים הפוליטיים.

ב- 7 במרץ 2001 פרש ברק מהכנסת ולמחרת העביר את תפקיד ראש הממשלה לאריאל שרון.