Il fait ses débuts dans le baseball majeur avec les Padres le . Il effectue 9 apparitions au monticule cette année-là pour San Diego, enregistrant 11 retraits sur des prises en seulement 7 manches lancées, mais accordant aussi 7 buts-sur-balles (dont 4 intentionnels) et encaissant 2 défaites.
La saison 2012 est sa saison recrue dans le baseball majeur. Les Padres lui donnent la balle en 67 occasions et il maintient une moyenne de points mérités de 3,78 en 66 manches et deux tiers lancées. Il alloue 33 buts-sur-balles mais réussit 75 retraits sur des prises. Il remet une fiche de deux gains contre quatre revers. Sa première victoire dans les majeures est enregistrée aux dépens des Pirates de Pittsburgh le [2].
En 2013, sa moyenne de points mérités s'élève à 3,19 en 31 manches au monticule. Il enregistre 31 retraits sur des prises (contre 19 buts-sur-balles accordés) et sa seule décision est une victoire.
À sa première saison chez les Orioles en 2014, Brach maintient une moyenne de points mérités de 3,18 en 62 manches et un tiers lancées, avec 7 victoires et une seule défaite en 46 présences en relève.
