Broszat wuchs in einer frommen evangelischen Familie eines Postbeamten in Großdeuben bei Leipzig auf. Entgegen den Erziehungseinflüssen seines Elternhauses wurde er Mitglied der Hitler-Jugend (HJ). Bis 1943 besuchte er die Günther-Prien-Schule (vormals Königin-Carola-Gymnasium) in Leipzig und wurde im selben Jahr als Mannschaftsführer in ein Lager der Kinderlandverschickung beordert. Wo sich der siebzehnjährige Broszat aufhielt, als die NSDAP-Gauleitung Sachsen Anfang 1944 mit den Vorbereitungen zur Parteiaufnahme der HJ-Jahrgänge 1926/27 begann, ist nicht bekannt. Klar ist aber, dass ein auf seinen Namen lautender und möglicherweise von ihm unterschriebener Aufnahmeschein existiert haben muss; dies belegt eine auf ihn ausgestellte Mitgliedskarte (Nr. 9 994096), deren Existenz 2003 bekannt wurde. Unklar hingegen ist, ob und ggf. wann Broszat von seiner Aufnahme in die NSDAP zum Symboldatum 20. April 1944 („Führergeburtstag“) erfahren hat, denn nach den Regularien der Partei verblieben die Ausweise von Neumitgliedern, die, wie Broszat, zwischenzeitlich zur Wehrmacht eingezogen worden waren, bei den jeweiligen Ortsgruppen.

Seine Zeit bei der HJ verschwieg Broszat später nicht nur nicht, sondern benannte sie als ein Motiv seiner lebenslangen wissenschaftlichen Beschäftigung mit der NS-Zeit und seines Eintretens für historisch-politische Aufklärung. Mit dem von Zeithistorikern seiner Generation typischerweise geltend gemachten „Pathos der Nüchternheit“ und einhergehend mit einer teils schroffen Abgrenzung gegenüber älteren jüdischen Kollegen wie Joseph Wulf (1912–1974), war es ihm darum zu tun – so seine Formulierung in einem programmatischen Text über „Aufgaben und Probleme zeitgeschichtlichen Unterrichts“ (1957) –, die „Wirklichkeit des Dritten Reiches […] auf dem Wege kritischer und zugleich verstehender Durchdringung“ zu erfassen.

Seit 1946 studierte Broszat Geschichte, Germanistik und Philosophie an der Universität Leipzig, seit 1949 an der Universität Köln, wo er 1951 bis 1954 als wissenschaftlicher Mitarbeiter bei der „Dokumentation der Vertreibung der Deutschen aus Ost-Mitteleuropa“ tätig war. 1952 wurde er mit der Dissertation „Die antisemitische Bewegung im Wilhelminischen Deutschland“ bei Theodor Schieder (1908–1984) zum Dr. phil. promoviert. Nach seiner wissenschaftlichen Prüfung für das Lehramt an Höheren Schulen 1954 absolvierte Broszat 1954 sein Referendariat in Köln.

Seit Ende 1955 wissenschaftlicher Mitarbeiter des Instituts für Zeitgeschichte (IfZ) in München, legte Broszat alsbald eine schmale Gesamtdeutung des Nationalsozialismus vor, deren Untertitel die zu differenzierenden Ebenen der historischen Analyse anzeigte („Der Nationalsozialismus. Weltanschauung, Programm und Wirklichkeit“, 1960). Aus Broszats umfangreicher Gutachter- und Referententätigkeit im IfZ gingen in den nächsten Jahren zahlreiche quellennahe Darstellungen und Dokumentationen insbesondere zur deutschen Besatzungspolitik in Ost- und Südosteuropa hervor. Für den Frankfurter Auschwitz-Prozess verfasste er die grundlegende, 1965 als Teil der „Anatomie des SS-Staats“ veröffentlichte Abhandlung über „Nationalsozialistische Konzentrationslager 1933–1945“.

Broszats Opus Magnum wurde 1969 die große strukturgeschichtliche Darstellung der inneren Verfassung des NS-Regimes der Vorkriegsjahre „Der Staat Hitlers“. Die wichtigste Nachschrift zu diesem Werk war der 1970 in den „Vierteljahrsheften für Zeitgeschichte“ (VfZ) publizierte Aufsatz „Soziale Motivation und Führer-Bindung des Nationalsozialismus“. 1983 ergänzte Broszat diese fulminante Analyse, ebenfalls in den VfZ, mit wichtigen Erläuterungen „Zur Struktur der NS-Massenbewegung“. Darin hob er die soziale Attraktivität des Versprechens einer nationalsozialistischen „Volksgemeinschaft“ hervor sowie das seinerzeit verbreitete – wohl auch die eigene vormalige Faszination reflektierende – Gefühl der jüngeren Generation, „in einer offeneren, beweglicheren Gesellschaft“ als vor 1933 zu leben.

In der langjährigen Kontroverse zwischen „Intentionalisten“ und „Strukturalisten“ vertrat Broszat eine moderat funktionalistische Linie, die er 1977, wiederum in den VfZ, aus Anlass der Thesen des britischen Hitler-Apologeten David Irving (geb. 1938) anhand der Frage nach der „Genesis der ‚Endlösung‘“ exemplifizierte; Broszats Argumentation, wonach es von Adolf Hitler (1889–1945) wohl „keinen umfassenden allgemeinen Vernichtungsbefehl gegeben hat, das ‚Programm‘ der Judenvernichtung sich vielmehr aus Einzelaktionen heraus bis zum Frühjahr 1942 allmählich institutionell und faktisch entwickelte“, widersprach u. a. Christopher Browning (geb. 1944).

Bald nach seiner Ernennung zum Direktor des IfZ als Nachfolger Helmut Krausnicks (1905–1990) und zum Honorarprofessor an der Universität Konstanz 1972 begann Broszat mit einem mehrteiligen Forschungsprojekt über „Widerstand und Verfolgung in Bayern 1933–1934“, mit dem er und seine Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter Maßstäbe in der sozial- und alltagsgeschichtlichen Erforschung der NS-Zeit setzten. Der von ihm in diesem Zusammenhang eingeführte Begriff der „Resistenz“ suchte die stark kanonisierte Historiografie zum politischen Widerstand gegen den Nationalsozialismus durch eine Perspektive „von unten“ zu ergänzen.

Längst vor dem „Historikerstreit“ 1986/87, in dem er zu den Kritikern von Ernst Nolte (1923–2016) gehörte, war Broszat ein in den Medien vielgefragter Verfechter des selbstkritischen Umgangs mit der deutschen Geschichte und verteidigte diesen gegen konservative Vorbehalte als „eines der besten Elemente unserer politischen Gesittung“. In diesem Sinne verfasste er aus Anlass des 40. Jahrestags des Kriegsendes auf Einladung der kulturpolitischen Zeitschrift „Merkur“ ein viel diskutiertes „Plädoyer für eine Historisierung des Nationalsozialismus“. Darin argumentierte er, auch die herkömmliche „Pauschaldistanzierung von der NS-Vergangenheit“ sei „noch eine Form der Verdrängung und Tabuisierung“ und letztlich geeignet, einem „restaurierten Historismus“ als kompensatorisches Alibi zu dienen. Broszat zielte damit auf rezente neokonservative Tendenzen in der bundesdeutschen Geschichtspolitik und -wissenschaft. Dagegen stellte er die Forderung nach einer „Normalisierung unseres Geschichtsbewusstseins“, die auf Dauer die NS-Zeit nicht aussparen und „um sie herum“ erfolgen könne, produzierte damit aber auch Missverständnisse, aus denen schließlich der berühmt gewordene Briefwechsel (1988) mit dem israelischen Historiker Saul Friedländer (geb. 1932) hervorging. Dessen Kritik bezog sich auf Broszats unscharfen Begriff der Normalisierung sowie auf seine erkenntnistheoretisch unhaltbare Gegenüberstellung einer deutschen Zeitgeschichtswissenschaft als Verkörperung eines rationalen Diskurses über die NS-Vergangenheit und einer vermeintlich „mythischen Erinnerung“ der jüdischen Überlebenden.

In dem vergleichsweise kleinen Kreis junger Forscher, der die historische Subdisziplin der Zeitgeschichte nach dem Zweiten Weltkrieg empirisch begründete, wurde Broszat neben Karl Dietrich Bracher (1922–2016) zur prägenden Figur. Mehr noch als Letzterer wirkte er mit seinen oft pionierhaften monografischen Werken zur Verbrechensgeschichte des „Dritten Reichs“ als politischer Aufklärer und rastloser Anreger ihrer weiteren Erforschung, in seiner Rolle als langjähriger Institutsdirektor dann auch mit Blick auf die Nachgeschichte des Nationalsozialismus in der Besatzungszeit und der frühen Bundesrepublik.