1907 г. стал переломным в творчестве живописца. Осенью он посетил выставку Сезанна в Осеннем салоне, которая ошеломила его, сбив с «фовистского» пути. Не менее подействовала на Брака и встреча с Пабло Пикассо, а также знакомство с его картиной «Авиньонские девицы». Испытав на себе это двойное влияние и, возможно, в некоторой степени воздействие африканского искусства, зимой того же года Брак написал картину «Стоящий обнаженный». В 1908 г. он выполнил серию пейзажей, которые были выставлены в галерее Конвейлера («Дома в Эстаке», 1908 г.). В этих картинах, полных бурного движения и почти лишенных перспективы, все сведено к «геометрическим и компактным формам», «кубам», как затем назвал их критик Луи Воксель. В пейзажах, написанных в 1909 г. в Нормандии и Ла Рош Гийоне, художник в некоторой мере использовал манеру живописи Сезанна, а точнее, его «переходы», которые «выравнивают свет и расчленяют объемы на мозаику планов, развернутых к зрителю». В этот период для Брака главным в картине становится прежде всего пространство между предметами, а не сами предметы. В «Беседах с Дорой Валльс» художник писал: «Что меня очень привлекало и что стало главным направлением кубизма – это материализация того нового пространства, которое я почувствовал».
Начиная с 1908 г., Брак работал в тесном сотрудничестве с Пикассо. Иной раз работы двух художников едва отличались друг от друга, иногда они даже ставили на своих произведениях одинаковую подпись. Сначала Брак и Пикассо аналитически разрушали привычные образы предметов, «разбирая» их на «отдельные формы и пространственные структуры». В картинах того периода, среди которых все большее место занимали натюрморты, Жорж Брак изображал предметы, будто разрезанные на сверкающие грани («Натюрморт со скрипкой и кувшином», 1910 г.).
Часто в своих полотнах, как, например, «Рояль и Мандора» (1909–1910 г.) и «Зеркало» (1910 г.), художник старался запечатлеть предметы с разных ракурсов. Отныне он отказывается от пейзажей и полностью обращается к натюрмортам, в которых его привлекает «тактильное, почти рукотворное пространство». «Это отвечало моему извечному желанию трогать вещи, а не только смотреть на них. Это пространство привлекало меня, ибо поиск пространства был первым поиском кубизма», – говорил Жорж Брак. В 1911 г. объемы в его произведениях стали почти полностью плоскими, сводясь к «геометрии острых углов и едва различимых криволинейных акцентов». Постоянно экспериментируя, художник вводил в свои картины так называемые «обманки» – буквы или гвозди, подчеркивающие главный план картины («Португалец», 1911 г.).
В 1912 г. Брак совместно с Пикассо увлекся синтезированием объектов из разнородных элементов, что являлось полной противоположностью его прежним кубистическим опытам. Некоторые специалисты, правда, считают, что термин «синтетический кубизм» можно применять к искусству Жоржа Брака «лишь с оговоркой». Иные, напротив, считают это правомерным, определяя в качестве итога фазы синтетического кубизма в его творчестве большую композицию «Музыкантша», написанную в 1917–1918 гг. Она же послужила отправной точкой в новых творческих поисках художника. Открытие бумажной аппликации в 1913 г. позволило Браку «четко отделить цвет от формы и увидеть его полную зависимость по отношению к форме». Это явилось основой для появления в 1912 г. работы «Papiers colles» («Наклеенные бумажки»). Создавая своеобразные композиции, художник наклеивал на холст раскрашенные листы бумаги, газеты, обои («Гитара», 1912 г.). Маслом в это время он писал в основном светлые, воздушные композиции, в которых предметы намечались несколькими штрихами. Такова, например, картина «В честь Баха», напоминающая беглый фрагментарный рисунок. Иногда полотна, подобные «Натюрморту со стаканом и газетой» (1912 г.), с их наложенными углами и обрезками бумаги напоминали композицию «Papiers colles».