A pesar de tomar la pole position en las dos primeras rondas, problemas mecánicos detuvieron sus posibilidades de victoria. Giró numerosas veces en Sudáfrica, y en Mónaco, su motor explotó en la salida, y la victoria fue para su compañero de equipo Denny Hulme. En el Gran Premio de Holanda, obtuvo su primer podio de la temporada, con el segundo lugar, detrás del escocés Jim Clark. Se retiró en el Gran Premio de Bélgica con otro motor explotado. Lo arregló al ganar el Gran Premio de Francia en el circuito de Bugatti en Le Mans. Llegó cuarto en el Gran Premio de Gran Bretaña, detrás de Chris Amon, su compañero de equipo Hulme y Clark. En el Gran Premio de Alemania
, tuvo una gran batalla con Amon, y Brabham finalmente terminó por delante del neozelandés, por sólo medio segundo. Hulme fue el ganador. En el primer Gran Premio de Canadá en Mosport Park, obtuvo una gran victoria, por delante de Hulme, en condiciones de frío y lluvia. En el Gran Premio de Italia en Monza, Brabham tuvo que terminar segundo, solo unas pocas distancias detrás de John Surtees, quien obtuvo su última victoria en el GP. Hulme se retiró de la carrera, reduciendo la diferencia a 3 puntos entre los dos, mientras el circo se dirigía a los Estados Unidos, en Watkins Glen para el Gran Premio de los Estados Unidos. Brabham superó a su compañero de equipo, y terminó quinto en la carrera, y con Hulme en el podio, esto significaba que las posibilidades de campeonato parecían escasas para Black Jack, ya que el circo fue a México para la carrera decisiva y final de la temporada. Una vez más, superó a su compañero de equipo, y necesitaba ganar, con Hulme quinto o inferior. Pero Jim Clark fue simplemente demasiado rápido durante todo el fin de semana, y dominó la carrera desde la pole para ganar, con Brabham terminando más de 1 minuto y 25 segundos atrás. Hulme terminó tercero, y así el neozelandés ganó el campeonato, mientras que Brabham se conformó con el segundo lugar. El equipo se aseguró el Campeonato de Constructores, con 67 puntos totales anotados, y 23 puntos por delante de Lotus, que anotó un total de 44 puntos.