毛利秀元
安土桃山時代
天正7年（1579年）11月7日、穂井田元清の次男として備中猿掛城にて生まれる。
天正12年（1584年）、兄の宮鶴丸が12歳で病没したため元清の嫡男となったが、天正13年（1585年）には長く実子に恵まれなかった従兄である毛利輝元の養子となった。
天正18年（1590年）に元服、右京大夫に任官し、のち甲斐守。天正20年（1592年）4月11日、肥前名護屋城に向かう途中で広島城に立ち寄った豊臣秀吉と面会、輝元の継嗣と認められ、豊臣姓・羽柴氏と偏諱の「秀」の字を与えられて、秀元と名乗る。
天正20年（1592年）から始まる文禄の役では、輝元とともに朝鮮に渡海。文禄2年（1593年）6月に宇喜多秀家や伯父の小早川隆景らと共に晋州城を攻略した（晋州城攻防戦）。
文禄4年（1595年）に輝元に松寿丸（後の秀就）が生まれると世嗣を辞退した。同年2月に秀吉の養女・大善院（姪、豊臣秀長の娘）と結婚している。
慶長2年（1597年）から始まる慶長の役では、病気の輝元に代わって毛利軍3万を率いて右軍の総大将となり、従兄の吉川広家らと共に再度朝鮮に渡り、加藤清正、黒田長政、鍋島直茂らと共に朝鮮軍の籠もる黄石山城を陥落させた（黄石山城の戦い）後、全羅道、忠清道を平定。天安に陣していた時、稷山で黒田長政が明軍と交戦中との急報を受けると、即刻救援に駆けつけ明軍の背面より突撃して撃退した（稷山の戦い）。
冬の到来を前に朝鮮の南岸地域に撤収して蔚山城の築城に加わっていたが、完成が目前となると、秀元は武器・兵糧を釜山に輸送し蔚山を引き払い帰国の準備をすすめていた。しかし秀元の去った後の蔚山城を明・朝鮮軍が攻撃、残留していた毛利軍の宍戸元続・桂孫六らが加藤清正らと共に食料備蓄のない籠城戦で窮地にたたされていたが、他の在鮮諸将と共にこれを救援し、明・朝鮮軍を大破した（蔚山城の戦い）。
日本帰国後の慶長4年（1599年）に独立大名として別家を創設し、長門一国・周防吉敷郡および父の遺領であった安芸佐伯郡を含めた合計17万石余を分知された。ただし若年のため、安国寺恵瓊が後見人となっていた。
関ヶ原の戦い
慶長5年（1600年）の関ヶ原の戦い時、毛利家の運営は秀元および後見役の恵瓊と吉川広家によって担われていた。毛利輝元が西軍の総大将となった時に、秀元は毛利氏の先手勢として大坂城に討ち入って徳川勢を追い払ったので、実際に関ヶ原へ赴いたのは秀元らの3人であった。
広家と毛利家家老の福原広俊は西軍の勝利を危ぶみ、東軍と密かに内通して「毛利は表向きは西軍であるが、戦場では戦わずにそちらに協力する。その代わり、東軍が勝利した暁には所領を安堵してほしい」と交渉していた。秀元自身には戦意があったとされるが、広家がそれを押し留めた（宰相殿の空弁当）。
結果、毛利軍の大将たる秀元が傍観したため、恵瓊、長宗我部盛親、長束正家など他の南宮勢も秀元が東軍に内通してるのではないかという疑心暗鬼にとりつかれ、彼らも傍観せざるを得なくなった。戦局が西軍の敗色濃厚となると戦わずに戦場を離脱したが、東軍の追撃を受ける。戦後、大坂城に撤退した秀元は立花宗茂と共に徹底抗戦を呼びかけたが、輝元はこれに応じず、城を退去した。
江戸時代
戦後、毛利一門は大減封されたが、輝元より長門国豊浦郡と厚狭郡に6万石を分知されて櫛崎城に移り長府藩主となり、東の周防国岩国領に封じられた吉川広家と並んで西の守りを任された。
当初は輝元の信任と広家の後見を受けた福原広俊が本家の長州藩の政治を任されたが、藩政を仕切った広俊とは不仲で、慶長10年（1605年）に萩城築城中に起こった熊谷元直・天野元信殺害事件（五郎太石事件）に絡んで広家・益田元祥と和睦した。慶長14年（1609年）に正室の大善院が死去したことから、慶長18年（1613年）に継室として徳川家康の養女を娶る。同年に広俊と共に若年の秀就の後見を行い、大坂の陣にも参戦するなど江戸幕府から信頼を得ることにも尽力した。しかし一方で、他の家臣団に内密で輝元や秀就、宍戸元続と共謀して内藤元盛（佐野道可）を大坂城に入城させた疑惑があり、それを知った広俊は広家宛の手紙で秀元を非難している。
事件発覚後の慶長19年（1614年）に吉川広家は嫡男の広正に家督を譲って隠居、大坂の陣後の元和2年（1616年）に福原広俊も辞任、代わって秀元が秀就の名代として幕府との折衝を務め、老中・土井利勝と結んで藩政に積極的に関与していった。元和9年（1623年）4月20日に2代将軍・徳川秀忠から仕置を行うよう命じられ、9月23日に輝元が秀就に家督を譲って隠居、10月4日に正式に秀元の仕置も決定、益田元祥・清水景治らと共に長州藩の藩政を総覧している。
秀元は藩政を主に益田元祥らに任せ、自身は後見人として幕府との折衝に当たった。また、寛永元年（1625年）から翌2年（1625年）の長州藩検地を実行、長州藩の石高を打ち出して増加を実現させた。それに伴う分家と家臣団の知行地割り当てと大規模移封や家臣団削減を決行、検地で増加した石高を直轄領として組み入れ、寛永8年（1631年）に直轄領の山代地方で取れる紙を徴収する請紙制を制定、荒地の開墾と農民保護、新田開発にも取り組み、寛永9年（1632年）に借財を完済、財政を好転させて藩政の基礎を固めた。
しかし、寛永7年（1630年）頃から秀就との間に軋轢が生じるようになる。対立の原因は秀元が宗主権を主張したり、嫡男・光広と秀就の娘の縁談を反故されたことなどが要因であった。不和は深刻化し、寛永8年10月5日に後見役を辞任、姻戚関係にある永井尚政に打診して本家とは別個に朱印状を賜ろうとしたり、寛永11年（1634年）には江戸城普請の手伝いを拒絶するなど秀就に反抗的な振る舞いを見せるようになった。
ついには秀就の弟で婿の毛利就隆を誘って長州藩からの独立を画策し、同年閏7月に3代将軍・徳川家光による朱印状交付が行われると、朱印状を受け取り独立しようとして実現せず、幕府からの仲裁を受けている。秀元の宗家を軽んじた行状に激怒した秀就は秀元を処罰することも考えたが、秀元は御伽衆として将軍・家光と親密な関係にあったため、掣肘は容易でなかった。2年後の寛永13年（1636年）5月に幕府の仲裁で秀就と和解、晩年は江戸に住み、家光の御伽衆となる。
慶安3年（1650年）閏10月3日、江戸で死去。享年72。光広が長府藩を継いだ。また、次男の元知は後に分与され清末藩を立藩した。
法名は智門寺功山玄誉大居士。墓所は東京都港区の泉岳寺、山口県下関市の功山寺、山口県下関市の豊功神社。