Wisła Kraków Pół roku później, razem z bratem Pawłem zostali zauważeni przez trenera Adama Nawałkę, który zaoferował im przejście do Wisły Kraków. I tak pod koniec 1998 roku znaleźli się w krakowskim klubie. W maju 2001 roku Piotr Brożek podpisał nowy, 10-letni kontrakt z Wisłą.
W polskiej ekstraklasie Piotr Brożek zadebiutował 8 września 2001 roku w spotkaniu Wisły Kraków z GKS Katowice. W przerwie między rundami sezonu 2001/2002 został wypożyczony na pół roku do ŁKS-u Łódź. Gdy wrócił do Wisły w sezonie 2002/2003, zastał w niej trenera Henryka Kasperczaka. 29 sierpnia 2002 roku zadebiutował w europejskich pucharach, w spotkaniu pucharu UEFA z Glentoran FC. Sezon 2002/2003 zakończył zdobyciem Mistrzostwa Polski z Wisłą Kraków. W sezonie 2003/2004 zdobył 3 bramki w 18 meczach w Ekstraklasie i przyczynił się do zdobycia przez Wisłę kolejnego Mistrzostwa Polski. Przed sezonem 2004/2005 do Wisły Kraków przyszedł Marek Zieńczuk i trener Henryk Kasperczak zdecydował się wypożyczyć Piotra Brożka do Górnika Zabrze. W grudniu 2004 roku Piotr Brożek został wraz z bratem Pawłem zaproszony na testy do angielskiego klubu West Ham United. Dobre występy Brożka w Górniku Zabrze i reprezentacji młodzieżowej zaowocowały ofertą z klubu Bundesligi VfL Wolfsburg.