1 сентября 1939 г. был назначен Гитлером совместно с Боулером уполномоченным в проведении акции эвтаназии («осуществлении милостивой смерти неизлечимо больным»), которая получила название акции Т-4. Именно Брандт первым разрешил умертвить ребёнка-инвалида по фамилии Кнауэр, чем положил начало «Акции эвтаназии». Главной задачей акции стало уничтожение душевнобольных и больных психиатрических лечебниц, детей с пороками развития. Были отобраны специальные больницы, в которых убивали инвалидов — в основном с помощью инъекции, большей частью использовался люминал. Иногда просто морили голодом. В ходе «акции» только детей было убито около 5 тысяч. Акция Т-4 осуществлялась в Гадамаре, замке Графенек, замке Хартхайм, Зоннештайн, Бернбург, а также в Бранденбурге. В 1940 году Брандт включён в состав войск СС. С 28 июля 1942 года — уполномоченный, а с 5 сентября 1943 года — генеральный уполномоченный здравоохранения и медицинской службы. В его функции входила координация гражданской и военной системы здравоохранения. Частью его обязанностей было создание коечного фонда для раненых во время военных действий солдат. Освобождение коечного фонда достигалось, в частности, путём убийства психически больных и бесперспективных больных передозировкой препаратов (также известно как «Акция Брандта»).

С 20 апреля 1944 года — лейб-врач фюрера. С 25 августа 1944 года — имперский комиссар здравоохранения и медицинской службы и имперский комиссар по санитарии и гигиене.

Ещё до смерти Гитлера Брандт был обвинён в том, что его жена и дети находились в зоне наступления американских войск и передавали американцам тайные данные. Гитлер приказал созвать трибунал, который приговорил Брандта к смертной казни за государственную измену. Однако благодаря помощи Гиммлера ему удалось избежать смертной казни. Был пленён войсками союзников вместе с правительством Деница во Фленсбурге. В 1940 году Брандт включён в состав войск СС. С 28 июля 1942 года — уполномоченный, а с 5 сентября 1943 года — генеральный уполномоченный здравоохранения и медицинской службы. В его функции входила координация гражданской и военной системы здравоохранения. Частью его обязанностей было создание коечного фонда для раненых во время военных действий солдат. Освобождение коечного фонда достигалось, в частности, путём убийства психически больных и бесперспективных больных передозировкой препаратов (также известно как «Акция Брандта»).

С 20 апреля 1944 года — лейб-врач фюрера. С 25 августа 1944 года — имперский комиссар здравоохранения и медицинской службы и имперский комиссар по санитарии и гигиене.

Ещё до смерти Гитлера Брандт был обвинён в том, что его жена и дети находились в зоне наступления американских войск и передавали американцам тайные данные. Гитлер приказал созвать трибунал, который приговорил Брандта к смертной казни за государственную измену. Однако благодаря помощи Гиммлера ему удалось избежать смертной казни[5]. Был пленён войсками союзников вместе с правительством Деница во Фленсбурге.

Предстал в качестве одного из главных обвиняемых на процессе над врачами, который официально назывался «США против Карла Брандта». Нюрнбергский процесс над врачами проходил с 9 декабря 1946 до 20 августа 1947 года. Брандт отказался от услуг адвоката и предпочёл защищаться самостоятельно. Был обвинён в особой ответственности и участии в преступлениях. Приговорён к смерти за военные преступления, преступления против человечности и участие в преступных организациях. Повешен 2 июня 1948 года в тюрьме Ландсберг. Последними его словами были: «Не стыдно идти на эту плаху. Это всего лишь политическая месть. Я служил своему отечеству, как и многие до меня…» Петля стянула его шею, оборвав на полуслове.