安南幾乎將自己的整個職業生涯都奉獻給了聯合國， 他的貴族風格， 冷靜的態度和政治頭腦使他成為了聯合國第七任秘書長， 也是第一位從聯合國內部脫穎而出的秘書長。 1997年1月1日至2006年12月31日任職兩屆， 獲得2001年諾貝爾和平獎。
1996年， 時任聯合國秘書長加利在第二任連任時， 贏得了安理會15票中的14票， 但被美國否決， 在安理會會議四次陷入僵局后， 安南作為主要候選人以一票之差擊敗對手， 卻被法國否決。 1996年12月13日聯合國安理會再次推薦安南， 經大會投票確認， 于1997年1月1日開始擔任秘書長。 他的一生中最為重要的成就。
對聯合國進行改革
上任不久后的安南就提出對聯合國進行改革， 連續發布了兩份關于管理改革的報告。 引入新的管理機制， 成立內閣式機構協助他共同管理， 根據核心任務對對聯合國的活動進行分組。 采用戰略管理以加強目標一致， 設立副秘書長職位， 辭去了10％的聯合國工作人員， 減少行政費用。
千年發展目標
2000年， 在千年首腦會議之前， 安南發表了題為“ 我們人民：聯合國在21世紀的作用 ”的報告。 安南認為， 在過去的50年我們的世界經歷了重大的地緣政治演變， 這個世界的全球化需要聯合國做出改變， 安南呼吁成員國應該把“人”作為任何一件事中的中心點， 所有的一切都應該以人為本。 安南說：“沒有什么事比全世界各地城市和農村中的男女老少更加重要。
安南的千年宣言是致力于建立新的全球伙伴關系， 以減少極端貧困。
建立全球基金以解決艾滋病的蔓延
20世紀90年代末， 人們越來越意識到艾滋病等流行病的破壞性， 將公共衛生問題推到了全球發展議程的首位。 2001年4月， 安南發布了五點“行動呼吁”， 以遏制艾滋病的流行。 安南稱流行病是“優先事項”， 提議建立一個全球艾滋病和健康基金， 致力于防治艾滋病， 同年6月， 聯合國大會承諾在艾滋病問題特別會議期間設立這樣一個基金， 隨后于2002年6月設立了全球基金常設秘書處。
指責美國入侵伊拉克非法
在2003年美國入侵伊拉克期間， 安南呼吁以美國為首的聯軍不要在沒有聯合國支持的情況下入侵。
石油換食品丑聞
2004年12月， 有報道稱， 秘書長安南的兒子收了一家瑞士公司的賄賂， 該公司獲得了聯合國對伊拉克實施的石油換食品計劃中的合同。 安南呼吁對這些指控進行調查， 專門成立了獨立調查委員會對其進行調查。 最終結果表明， 并沒有足夠的證據證明安南與兒子參與其中。
諾貝爾和平獎
在2001年的百年紀念年， 諾貝爾委員會決定將和平獎分為聯合國和安南。 他因振興聯合國和優先考慮人權而被授予和平獎。 諾貝爾委員會也承認他致力于遏制非洲艾滋病毒傳播的斗爭以及他宣稱反對國際恐怖主義。
敘利亞聯合特使
2012年2月23日， 安南被任命為聯合國阿拉伯聯盟敘利亞特使， 制定和平計劃試圖結束敘利亞內戰。 8月2日， 安南辭去了該職務， 因為敘利亞政府阿薩德以及反對派態度頑劣， 他還指出， 世界各國領導人之間缺乏國際團結和無效外交， 使敘利亞的和平解決成為一項不可能完成的任務。
2018年8月18日在瑞士伯爾尼逝世， 享年80歲。