伊達政宗的庶長子、母為新造之方（諸說，見注一）、猶父豐臣秀吉、異母弟伊達忠宗、正室為井伊直政之女．德興院；幼名兵五郎，初名秀弘，受豐臣秀吉偏諱「秀」字，名為秀宗。
生於陸奧國柴田郡村田城，父親政宗正室愛姬尚未產出男子時，秀宗被周圍視作伊達家繼承人，喚作「御曹司樣」（注一）。文祿三年（1594年），同政宗拜見豐臣秀吉，成為送往秀吉處的人質，在伏見城養育。
文祿四年（1595年）7月，發生了秀次事件，與豐臣秀次關係親近的政宗也因此遭到連坐，被秀吉下令國替到伊予國並由兵五郎（伊達秀宗）出任家督。結果因為德川家康不願接收而被饒恕，8月24日被命令提交由在京重臣19人（注二）聯署的誓約書，發誓「如果政宗有反意就馬上讓他隱居，另立兵五郎為當主」。
文祿五年（1596年）5月9日，成為豐臣秀吉之猶子，在秀吉之處元服獲賜秀吉偏諱起名伊達秀宗。出任從五位下侍從，獲賜豐臣姓。擔任豐臣秀賴之側小姓。
豐臣秀吉死後，慶長五年（1600年）五奉行的石田三成等人對五大老之一的德川家康舉兵（關原之戰），留在三成方宇喜多秀家宅中的秀宗被扣押為人質。
慶長七年（1602年）9月，拜見德川家康，作為德川氏的人質前往江戶。然而政宗正室愛姬（此時，政宗36歲，愛姬35歲，在當時屬於高齡出產）之間生下兒子虎菊丸（伊達忠宗），且未夭折平安長大，慶長八年（1603年）1月政宗攜虎菊丸拜謁家康，秀宗的立場自此變得十分微妙。慶長十四年（1609年），秀宗受家康之命娶德川四天王井伊直政之女為妻，自此被拉攏進德川陣營。然而弟弟虎菊丸於慶長十六年（1611年）12月在江戶城元服，獲賜將軍德川秀忠一字偏諱起名忠宗，由此秀宗在事實上已經被排除出伊達家家督繼承人之列。關於此事有說法認為秀宗雖是政宗長子，然而是側室飯坂氏所出的庶子因而不能繼承本家家督，然而此說法有誤。一般認為接受「秀」這個豐臣家通字，仕於秀吉、秀賴，一時獲賜豐臣姓的秀宗在德川氏的天下作為仙台藩主並不合適，這是實際上將其排除在外的理由（注三）。
元和六年（1620年），家老山家公賴遭與其對立的櫻田元親襲擊，一族幾乎滅門。秀宗對幕府和政宗壓下此事不上報，被激怒的父親一氣之下與其斷絕父子關係。公賴最早是政宗的家臣，屬於本家一側的人。為此，山家對於大小事務都要摻一腳，引得秀宗不悅。然後在次年元和七年（1621年），怒不可遏的政宗向老中土井利勝提出希望將宇和島藩交還幕府（和靈騷動，注四）。結局，在利勝調解下政宗撤回請求並和秀宗見面，當時秀宗將雖然作為長男卻因為德川時代不能繼承仙台藩家督之事，一直以來作為人質被送往別家之事，以及因此而生的對於政宗的各種怨恨全部道出。政宗對秀宗的情緒表示理解，恢復了父子關係。依次為契機此後父子關係一直不錯。
此後，秀宗致力於改善藩政。第二年的元和八年（1622年）12月，任遠江守。寬永三年（1626年）8月19日升任從四位下。
恢復父子關係後的政宗和秀宗關係親密，經常交流和歌，樂在其中，秀宗還獲贈「唐物小茄子茶入」與政宗秘藏之伽羅名香「柴舟」，這些政宗贈給秀宗的禮品作為宇和島藩家寶秘傳（此外還有茶壺銘冬寒，銘仙仙洞，在宇和島市立伊達博物館的企畫展．特別展可以見到）。寬永十三年（1636年）5月政宗死去，6月在仙台覺範寺舉行葬禮之際，秀宗與次男宗時一同列於葬儀之列（秀宗訪問仙台僅此一回）。寬永十四年（1637年）至第二年，島原之亂受幕命派兵鎮壓。
自寬永十四年（1637年）患上中風經常臥病在床。因此，寬永十五年（1638年）由世子的次子宗時（長子宗實自幼病弱，讓位於弟）返回宇和島作為「太守」「殿樣」代行政務。因而，有些記載（大武鑑）將宗時也算作宇和島藩歷代藩主之一（未正式繼承藩主即去世，見下文），由此可見幕府也因此將宗時視為實際的當主。
秀宗晚年在宇和島藩實行領內檢地，並基於此採用定免法（年貢固定化），藩士給與從一直以來給地制（地方知行制）改為藏米制（用現米支付俸祿）。慶安二年（1649年）2月5日宇和島遭大地震襲擊，次年以長期罹患中風為由由幕府獲准返回宇和島療養。
承應二年（1653年）宗時39歲即早逝，因而將三子，20歲的宗利立為世子。第二年利用藩和商人之資本推進新田開發。明曆三年（1657年）7月21日，將家督讓於世子宗利後隱居。8月16日將第五子宗純另立伊予吉田藩。自此宇和島藩為7萬石，吉田藩為3萬石。
明曆四年（1658年）6月8日，死於江戶藩邸，年六十八歲，戒名等覺寺殿拾遺義山常信大居士。
注三：政宗在慶長十九年（1614年）11月10日送予本多正純的書狀中提到希望他將秀宗「身上之儀」（秀宗成為秀吉猶子之事）轉告德川家康與德川秀忠同時表示「返返賴入計候」（萬事拜託，務必幫忙）。
注四：此後宇和島藩怪事不斷，先是櫻田被橫樑砸死，後來山家的政敵死於各種事故，宇和島天災連連，秀宗的三個兒子（長子宗實，次子宗時及第六子）相機早死，秀宗也臥床不起。眾皆言是山家怨靈作祟。後宇和島藩設一和靈神社慰靈，故名。