Kai Vittrup har været udsendt for FN til flere af verdens brændpunkter, bl.a. på Balkan (både i Kroatien og Bosnien-Hercegovina), i Øst-Timor, Irak og senest i Sudan. Han har i perioden 2004-06 med stor succes været leder af FN’s politistyrke i Kosovo. I juli 2006 blev han udpeget til at fungere som chef for politidelen af FN’s fredsbevarende mission i Sudan, UNMIS. Her bliver han chef for cirka 650 politifolk fra 39 forskellige lande.