ایشان در نجف از استادان نامدار زمان از قبیل آخوند خراسانی، شیخ الشریعه اصفهانی و سیدمحمدکاظم یزدی استفاده برد و به مدارج والای علمی و فقهی دست یافت. آیت اللَّه بروجردی پس از اخذ اجازات متعدد اجتهاد، در بروجرد سکنی گزید و به امور علمی و مذهبی پرداخت. اما پس از مدتی، به اصرار فضلای حوزه علمیه قم، در سال ۱۳۲۴ ش راهی آن حوزه مبارک گردید و زعامت آن را به عهده گرفت. حضور ایشان بر مسند زعامت حوزه علمیه مانع اجرای نقشه های خائنانه رژیم پهلوی بود و شاه تا زمان حیات معظم له از اجرای برنامه های ضد دینی خود به صورت آشکار اجتناب می کرد. آیت اللَّه بروجردی سالهای متمادی بر مسند تدریس تکیه زد و شاگردان فراوانی را تربیت کرد که حضرات آیات: شهید مرتضی مطهری، سید محمد حسینی بهشتی، جعفر سبحانی، علی پناه اشتهاردی، حسین نوری همدانی، ناصر مکارم شیرازی، مجتبی محمدی عراقی، سید مصطفی صفایی خوانساری و دهها عالم فاضل از آن جمله اند. همچنین آثار متعددی از این فقیه فرزانه به یادگار مانده اند که برخی از آنها بدین قرارند: جامع احادیث شیعه، طبقات رجال و حاشیه برکفایه. سرانجام این عالم ربانی و مرجع عظیم در دهم فروردین سال ۱۳۴۰ ش برابر با ۱۳ شوال ۱۳۸۰ ق در ۸۶ سالگی درگذشت و پس از تشییعی باشکوه، در کنار مسجد اعظم قم که از آثار ماندگار ایشان است به خاک سپرده شد.