Urbanista
Praca nad targami rozwinęła w Burnhamie żywe zainteresowanie parkami i planowaniem miast. Wierzył, że ulepszone środowisko miejskie może zapewnić pozytywną transformację dla jego mieszkańców. Pierwsza okazja, by Burnham wprowadził swoje idee w czyn (bezskutecznie przedstawiał je wcześniej w Chicago) nadarzyła się w 1901 roku, gdy został faktycznym przewodniczącym Senackiej Komisji Parków, zwanej też Komisją McMillana (od nazwiska senatora Jamesa McMillana z Michigan, który był przewodniczącym Senackiej Komisji do spraw Dystryktu Kolumbii). Burnham zaprosił swojego przyjaciela McKima i Fredericka Law Olmsteda, Jr (syna słynnego architekta krajobrazu, z którym Burnham pracował nad targami), aby przyłączyli się do niego przy rewizji i powiększeniu oryginalnego planu Pierre-Charlesa L’Enfanta z 1791 roku. Pod kierownictwem Burnhama i w oparciu o precedensy w Paryżu, a zwłaszcza w Rzymie, zespół przewidział wielką, uporządkowaną stolicę narodową, która miała odzwierciedlać status Ameryki jako wschodzącej potęgi światowej. Ich plan dla stolicy obejmował kompleksowy system parków i na nowo zdefiniował National Mall i otaczające go tereny. Burnham pomyślał również o Union Station, stacji kolejowej, jako formalnej publicznej bramie do monumentalnego rdzenia miasta i jako integralnej części planu miasta. Po opublikowaniu Plan McMillana zyskał powszechną uwagę i aprobatę.
Fueled by the Progressive era’s interest in municipal improvement, other cities requested Burnham’s planning services. In 1902–03 Burnham, with architects Arnold W. Brunner and John M. Carrère, prepared for the city of Cleveland a „Group Plan” for a new downtown civic centre of Beaux Arts buildings formally arranged around a rectangular park. W 1905 roku, pod auspicjami czołowych prywatnych obywateli zorganizowanych jako Association for the Improvement and Adornment of San Francisco, Burnham opracował dla San Francisco o wiele bardziej wszechstronny plan. Jednak po trzęsieniu ziemi w 1906 roku plan ten nie został zrealizowany. W międzyczasie praktyka architektoniczna Burnhama nadal kwitła. Stał się tak sławny jako urbanista, że kiedy po wojnie hiszpańsko-amerykańskiej Filipiny zostały oddane Stanom Zjednoczonym, rząd federalny poprosił Burnhama o stworzenie „Planu upiększenia” dla Manili i zaprojektowanie zupełnie nowej letniej stolicy, Baguio, na wyżynie Luzon. W odpowiedzi zalecił zachowanie starego, otoczonego murami hiszpańskiego miasta Manili, a w obu miastach wykorzystał znane elementy City Beautiful: system parków, sieć ukośnych dróg dla usprawnienia ruchu oraz kompleks centrum obywatelskiego, formalnie zaaranżowanego jako serce społeczności.
Burnham wniósł do swojego arcydzieła, Planu Chicago z 1909 roku, napisanego wspólnie ze swoim młodym współpracownikiem, Edwardem Bennettem, doświadczenie całego życia. Opublikowany przez i napisany dla Commercial Club of Chicago, prywatnej grupy nastawionych obywatelsko liderów biznesu, którzy ściśle współpracowali z Burnhamem nad raportem, książka ta jest uważana za kamień milowy w historii urbanistyki. Uznała ona miasto w jego kontekście, nie jako odizolowany zbiór budynków, ale jako organiczną całość połączoną i powiązaną z jego regionem. Obejmował 60-milowy promień, który obejmował trzy stany i jezioro Michigan. Wizjonerski, a zarazem szczegółowy, plan odważnie stawił czoła złożoności nowoczesnego miasta przemysłowego i przekonywał, że można znaleźć rozwiązania, które poprawią infrastrukturę, odciążą ruch uliczny, zapewnią otwartą przestrzeń i wzbogacą środowisko fizyczne w sposób trwały i znaczący dla jego mieszkańców. Zarezerwowanie nabrzeża jeziora jako przestrzeni publicznej było jedną z głównych trosk Burnhama i jednym z najbardziej znaczących osiągnięć planu.
Burnham i członkowie Commercial Club zdawali sobie sprawę, jak ważny jest marketing, aby zdobyć poparcie dla swoich pomysłów. W tym celu Plan Chicago został pięknie wydrukowany i zawierał sugestywne rysunki przedstawiające wygląd Chicago, przeplatane fotografiami oraz szczegółowymi mapami i wykresami. Plan został udostępniony opinii publicznej 4 lipca 1909 roku. Podczas jego przygotowywania konsultowano się z liderami społecznymi, kulturalnymi i edukacyjnymi, a także przygotowano objazdową wystawę rysunków stworzonych na potrzeby projektu, która miała być prezentowana zarówno w Stanach Zjednoczonych, jak i za granicą. Plan Chicago czerpie z europejskich precedensów, szczególnie z Paryża barona Haussmanna, z jego szerokimi, ukośnymi ulicami, jak również z koncepcji Beaux Arts dotyczących równowagi, osiowości i symetrii. Chociaż plan Chicago początkowo spotkał się z wielkim uznaniem, nie uwzględniał on ogromnego wpływu motoryzacji. Niektórzy krytycy zauważyli nawet wtedy, że ignorował on budownictwo mieszkaniowe i inne palące miejskie kwestie społeczne. Nieopublikowany projekt planu Burnhama zawiera jednak godny uwagi program społeczny. Inni twierdzą, że plan Burnhama reprezentuje elitarny punkt widzenia z naciskiem na społeczną kontrolę i porządek; jest on, jak argumentują ci krytycy, zbyt wszechstronny, aby mógł być w pełni zrealizowany i zbyt monumentalny, aby był humanitarny. Niemniej jednak Plan Chicago zainspirował całe pokolenia chicagowian i innych do pracy na rzecz ideału pięknego, wydajnego miasta.
Burnham nie doczekał się realizacji żadnego aspektu swojego planu Chicago. Po zdiagnozowaniu cukrzycy zmarł 1 czerwca 1912 roku na zatrucie pokarmowe podczas podróży zagranicznej i został pochowany na cmentarzu Graceland w Chicago.