Dal 2020 al 2024 è stato commissario tecnico dell’Italia U20, contribuendo a scrivere alcune delle pagine più belle della storia sportiva degli Azzurrini.
Memorabile lo storico successo con l’Inghilterra al Sei Nazioni 2022 replicato da lì a pochi mesi alle U20 Summer Series di Treviso, lo storico terzo posto al Sei Nazioni 2023 chiuso con 15 punti in classifica, il primo successo contro il Sudafrica nel 2023 e con la Francia in trasferta nel 2024.
Brunello ritrova alle Zebre numerosi giocatori allenati durante l’esperienza con l’Italia U20 (Andreani, Bozzoni, Di Bartolomeo, Ferrari, Gesi, Hasa, Neculai, Pani, Rizzoli e Quattrini), ma anche diversi atleti che hanno indossato la maglia del Rugby Calvisano durante il suo incarico di capo allenatore dei gialloneri; si tratta, nello specifico, di Bruno, Lucchin, Manfredi, Mazza, Fischetti, Trulla e Zambonin.