先后经历过两次干细胞移植手术。2007年在首次接受骨髓移植3个月后，医生在他的血液中已检测不出HIV病毒了。但在2007年底，他又一次感染了肺炎，白血病卷土重来，不得不二度接受移植手术。不过这次，蒂莫西差点失明失语，还失去了走路的能力。但他在接受骨髓移植后就不再服药，3个月后身体中也未检测到艾滋病毒，蒂莫西再次被彻底治愈。
2010年，蒂莫西决定公开自己的名字，并为艾滋病治疗的研究贡献力量。2012年，他成立了蒂莫西·雷·布朗基金会（Timothy Ray Brown Foundation），致力于艾滋病毒治疗和疫苗接种，并参与美国国立卫生研究院（NIH）资助的艾滋病研究。然而，最后导致布朗死亡的还是他的白血病。2020年10月1日，全球首例艾滋病毒治愈者蒂莫西·雷·布朗（Timothy Ray Brown）去世，终年54岁。