В те годы Брумель стал поистине национальным кумиром. Из Луганска он переехал в Москву, где по личному распоряжению Хрущева получил шикарную квартиру в центре города. Купил себе престижный автомобиль «Волга», который имела в своем гараже не каждая советская знаменитость. Однако Брумель всеми этими атрибутами красивой жизни владел не зря. Трижды подряд в 1961–1963 годах его признавали лучшим спортсменом мира. Муниципалитет Генуи наградил его «Золотой каравеллой Колумба» как главного первооткрывателя в легкой атлетике. Уже много позже, в начале 90-х, когда Брумель будет испытывать серьезные материальные затруднения, ему предложат продать «Золотую каравеллу» за огромные деньги – ведь ее паруса были отлиты из чистого золота, да и сама она представляла огромную ценность среди коллекционеров. Но Брумель ответил категорическим отказом. И объяснил: «Если я это сделаю, то перестану себя уважать. Это приз, который вручается лучшему спортсмену мира, самая престижная в спорте награда. Я без нее – не я. Если король теряет скипетр, он уже не король…»

На Олимпийских играх в Токио в 1964 году Брумель выступил неудачно. До этого весь сезон он пытался покорить планку высотой два метра тридцать сантиметров, но так и не сумел. Вымотался основательно и в Токио приехал крайне уставшим. А когда начались игры, перенервничал так, что потерял сон и две ночи никак не мог заснуть. Пришлось пойти на радикальные меры: в ночь перед финалом Брумель выпил стакан чистого спирта и… тут же уснул как убитый. На следующий день он вышел на соревнования отдохнувшим и одолел своего вечного соперника Джона Томаса. И хотя оба они преодолели одинаковую высоту – два метра восемнадцать сантиметров, – однако Брумель по попыткам оказался первым.

После Токио Брумель возобновил свои попытки покорить высоту в два метра тридцать сантиметров, но та никак не давалась. В самом начале октября 1965 года на матче СССР—Франция в Москве Брумель взял всего два пятнадцать. Многие тогда посчитали, что эпоха Брумеля прошла. Не верил в это только он, обещая в ближайшее время все-таки покорить непокорную высоту. Не вышло – помешала трагедия.

В тот роковой день 5 октября 1965 года Брумель тренировался на стадионе Института физкультуры на улице Казакова. Планка стояла на высоте 2,24, и он преодолел ее 5 раз подряд. Это был показатель великолепной спортивной формы, который сулил Брумелю отличные перспективы уже в ближайшем будущем. В прекрасном настроении спортсмен стал собираться домой. На выходе со стадиона он встретил свою однокурсницу по институту гонщицу Тамару Голикову, которая собиралась уезжать домой на мотоцикле. Брумель попросил подвезти его и сел на заднее сиденье. Однако путешествие оказалось недолгим. На Яузской набережной Голикова не справилась с управлением и врезалась в фонарный столб. Падая, Брумель инстинктивно выставил ногу и в итоге получил тяжелейшую травму – стопу раздробило на кусочки.

Спустя час Брумель уже лежал на операционном столе в институте Склифосовского. Хирург Иван Кучеренко поначалу хотел ампутировать ногу, но затем решил попытаться ее спасти. Он собрал ее по кусочкам, как мозаику, но за благополучный успех не ручался. В итоге три последующих года Брумель вынужден был провести на больничной койке и перенести более тридцати операций. Это было самое тяжелое время в жизни знаменитого спортсмена. Причем к физическим мукам прибавились еще и моральные: от него ушла жена-гимнастка, отвернулись многие бывшие друзья и коллеги. В такой ситуации легко было пасть духом и сломаться. Но Брумель сумел выстоять. Чтобы занять себя, он штудировал в больничной палате учебники, конспекты лекций, начал вести записи о своей жизни, которые потом лягут в основу его литературных трудов.

Несмотря на тяжелейшую травму, Брумель продолжал надеяться, что его спортивная карьера еще не закончена.