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.

آیت‏اللَّه 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 1324 ش راهی آن حوزه مبارک شد و زعامت آن را به عهده گرفت. حضور ایشان بر مسند زعامت حوزه علمیه مانع اجرای نقشه‏‌های خائنانه رژیم پهلوی بود و شاه تا زمان حیات معظم له از اجرای برنامه‏‌های ضد دینی خود به صورت آشکار اجتناب می‏‌کرد.

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، علی‏‌پناه اشتهاردی، حسین نوری همدانی، ناصر مکارم شیرازی، مجتبی محمدی عراقی، سید مصطفی صفایی خوانساری و ده‏ها عالم فاضل از آن جمله‏‌اند.

همچنین آثار متعددی از این فقیه فرزانه به یادگار مانده‌‏اند 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 1340 ش برابر با 13 شوال 1380 ق در 86 سالگی درگذشت و پس از تشییعی باشکوه، در کنار مسجد اعظم قم که از آثار ماندگار ایشان است به خاک سپرده شد.