Po zdobyciu Quebecu przez Anglików musiał powrócić w 1629 r. do Francji, ale po odzyskaniu Kanady przez Francuzów (1632) wyruszył znów na misje wraz z grupą innych misjonarzy. W 1636 r. epidemia zaczęła niszczyć ludność wiosek Huronów. Misjonarze starali się ich ratować. Wtedy o. de Brébeuf złożył ślub gotowości na wszystkie cierpienia, byle tylko pozyskać dla Jezusa dusze Indian. Właśnie ta epidemia stała się dla misjonarzy opatrznościowa. Indianie widząc, że biali nie chorują, zaczęli w nich widzieć czarnoksiężników. W 1649 r. było już 7 tys. ochrzczonych Indian.
W czasie jednej z uciążliwych podróży w zimie 1640/1641 roku Jan złamał łopatkę i przez trzy lata musiał przebywać w szpitalu w Quebecu. Wrócił do pracy w 1644.
Śmierć thumb|left|300px|Męczennicy kanadyjscy 1649 r. Jego dzieło zostało zniszczone przez Irokezów. 6 marca 1649 r. napadli oni na wioski Huronów i wymordowali większość mieszkańców. Jan do końca zachęcał swoich wiernych: „Dzieci moje, podnieście oczy wasze ku niebu. Bóg widzi nasze cierpienia i męki. Ma dla nas piękną nagrodę”. Irokezi ze szczególną zawziętością dręczyli misjonarza: wyrywali paznokcie, zadawali rany, nabijali na pal i zaczęli palić go żywcem, wypalili mu oczy, wreszcie jego głowę zanurzyli w wodzie, by w ten sposób wykpić chrzest.