После революции в 1918 году Б. Брук становится заведующим отделом землеустройства Воронежского губернского земельного управления и работает там до 1924 года. Как пишет Б. Брук в автобиографии об этом периоде своей работы, ему пришлось руководить передачей помещичьих земель крестьянству в этой губернии с чрезвычайно сложными аграрными отношениями. В основу работы были положены разработанные им в 1919 году и утверждённые съездом Советов нормы наделения крестьян землёй. С 1919 по 1926 годы он заведует экономическим отделом Воронежской областной опытной станции. В те же годы Б. Брук становится доцентом Воронежского сельскохозяйственного института по кафедре организации сельского хозяйства, а в 1926 году его назначают на должность профессора по курсу сельскохозяйственной и земельной таксации. В этом же году Б. Брук переходит на работу старшим агрономом КОМЗЕТа при ЦИК СССР и переезжает в Москву. Как опытного специалиста аграрника его приглашают на работу различные научные организации.
С 1928 по 1930 годы он одновременно состоял учёным специалистом Совхозного института и Государственного института опытной агрономии ВАСХНИЛ. В ряде автобиографий Брук отмечает своё участие под руководством академика В. Вильямса в известной экспедиции КОМЗЕТа «по изучению Биро-Биджанского района ДВК для земельного устройства евреев», подчёркивая, что «состоял начальником этой экспедиции и организатором переселенческой работы в эти годы». Борис Брук отмечает в своём дневнике, что получил для проведения этой работы грамоту, подписанную М. Калининым.
В 1930 году Б. Брук вместе с его коллегой профессором А. Чаяновым подвергается аресту по сфабрикованному НКВД делу «Трудовой крестьянской партии». О своей судимости Б. Брук упоминает лишь в одной автобиографии, написанной в 1934 году. Семья несколько месяцев не знала, в какой тюрьме содержат отца. Дочь Брука, Нина Борисовна, с которой я встречался в городе Хабаровске, рассказала мне драматическую историю поиска отца по тюрьмам. Только благодаря активной помощи Екатерины Павловны Пешковой, жены М. Горького, к которой они обратились с просьбой помочь разыскать отца, семья вскоре узнала, что его содержат в Бутырке. После рассмотрения дела его отправляют на административную высылку в Казахстан, но даже когда Б. Брук находится в ссылке, его берут на работу в качестве сотрудника Зернотреста и Овцеводтреста в городе Петропавловск (Казахстан).
В 1932 году после пересмотра дела, согласно справке ОГПУ, он был освобождён досрочно от ссылки с правом свободного проживания по Союзу ССР. Б. Брук возвращается в Москву и поступает консультантом при Бюро севооборотов НКЗ СССР. Но клеймо бывшего заключённого было на нём почти всю его жизнь.
Из личных документов Б. Брука этого периода представляет также интерес письмо, направленное ему в город Бородино, которое подтверждает, что именно Брук был инициатором переезда в последующее время в Биробиджан. В письме, посланном ему 25 сентября 1934 года за подписью начальника ОБЛЗУ, говорится: «В ответ на ваше письмо Биробиджанское областное Земельное Управление предлагает Вам занять должность агронома организатора. Условия работы по договоренности, зарплата от 500 руб. в м-ц. Проезд согласно ст. 82 КЗОТУ. Для специалистов имеется столовая ИТР. Члены вашей семьи смогут тоже быть использованы по своей квалификации».
По прибытии в Биробиджан его направляют на работу в должности заместителя директора по научной части Биробиджанской сельскохозяйственной опытной станции. В одном из документов семейного архива есть дата начала и окончания этого наиболее плодотворного периода его работы — с 29.11.1934 года по 01.07.1938 года. В 1935 году Б. Брук был отмечен званием ударника за исключительно ценную работу «Направления сельского хозяйства Еврейской автономной области (плановое районирование)» и широкую общественную работу в области.