Dia memecahkan rekor kejuaraan tahun berikutnya di
Kejuaraan CAC 2009, yang ia capai di semifinal. Namun, ia dikalahkan di final oleh juara Olimpiade Dayron Robles. Pada Kejuaraan Dunia Atletik 2009, baik Robles maupun juara bertahan dunia Liu Xiang tidak hadir untuk final karena mereka mundur karena cedera. Brathwaite mengambil keuntungan dari ini, menetapkan rekor baru 13,18 di semifinal, dan ia meningkat menjadi 13,14 untuk memenangkan emas dan menjadi juara dunia 2009. Pada usia 21 tahun, ia adalah juara termuda yang pernah ada untuk acara tersebut. Setelah medali emas, ia menang di pertemuan Memorial Van Damme dan menutup tahun yang sukses dengan emas lain di Final Atletik Dunia IAAF 2009.