После получения докторской степени Кофи Аннан отправился в Женеву, где он присоединился к штату Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), отделение Организации Объединенных Наций. Он служил административным чиновником и экспертом по бюджетным вопросам в Женеве.

Более поздние должности в ООН привели его к работе в Аддис-Абебе, Эфиопии, и Нью-Йорке. Он всегда хотел вернуться на родину. Но вместо того, чтобы возвратиться в Гану во время этого периода, он принял пост в штаб-квартире ООН в Нью-Йорке. В 1974 году, он приехал в Каир, Египет, как главный гражданский работник отдела кадров в Силах безопасности в чрезвычайных ситуаций ООН. В течение следующих семи лет он был связан с Кабинетом Верховного комиссара ООН по делам беженцев в Женеве. Он возвратился в штаб-квартиру ООН в Нью-Йорке в 1983 году как директор по бюджету и финансовым услугам. Аннан занимал различные посты в системе ООН, в пределах от поддержания мира до организаторских административных должностей. В 1990 году, он договаривался о выпуске заложников в Ираке после вторжения в Кувейт. Аннан был связан с Администрацией Операций по поддержанию мира с 1992 года. В 1993 году, он был продвинут на пост заместителя генерального секретаря этого офиса. С учетом его способностей Аннан был назначен Генеральным секретарем Организации Объединенных Наций Генеральной Ассамблеей в декабре 1996 года.