毛利氏は鎌倉幕府の要人であった大江広元を祖としており、戦国大名の中では名家と言えるでしょう。ただし、元就が生まれた頃は安芸の小豪族に過ぎず、元就一代で120万石の版図を獲得したのです。

元就には隆元、元春、隆景ら９人の男子がいました。隆元は本家を継ぎ、元春は吉川家、隆景は小早川家に養子に入り、毛利の両川として本家を支えました。ただし、隆元は早死にしてしまったため、毛利本家はその子輝元が19歳で相続することとなります。元春、隆景の両叔父は輝元を良く支えますが、結果として輝元はあまり自己主張をしない、人が良いのが取り柄の人物に育つこととなります。

この両叔父が存命中は良かったのですが、両名の没後は輝元の優柔不断な性格が毛利家の運命を決定してしまうのです。輝元は豊臣家の五大老の一人でしたが、秀吉没後も前田利家、上杉景勝のように反家康の姿勢を表してはいませんでした。合戦の前年（1599、慶長4）の閏3月21日、家康と輝元はお互いに異心なきことを誓う誓詞を交わしています。このため、家康も輝元への工作をあまり熱心に行った様子はありません。

したがって、輝元が西軍に加わり、しかも名目上とはいえ総大将になったことは、家康にとって大きな誤算だったでしょう。ただし、輝元が立たなければ、関ヶ原合戦は天下分け目の合戦とはならず、家康と三成の局地戦に過ぎなかったかもしれません（もちろんその場合、関ヶ原以外の場所で合戦が起こったかも知れません）。

さて、毛利家が西軍に参加することに関しては、毛利家全員が賛成したわけではありません。元春の子、即ち輝元の従兄弟に当たる吉川広家は、家康の会津征伐に参加するため、7月6日に居城の出雲富田城を出立しましたが、途中13日に安国寺恵瓊の使者に会い、14日に大坂城に入城しました。一方の恵瓊は12日に近江左和山城で三成と会い、毛利の西軍参加を約束していたのです。しかも、自分が大坂に留まっているのは、輝元の命を受けてのことと触れ回っていました（もちろん嘘）。

東軍参加を主張する広家と輝元を西軍総大将に担ぎ出そうとする恵瓊は大坂城で激論を展開します。この二人はもともと仲が悪く、今回の争いも理性的なものと言うより、秀吉への思い入れが強い恵瓊と恵瓊嫌いの広家の感情的な対立という面もあったようです。広家は輝元に東軍に参加するよう使者を送りますが、一足遅く、すでに輝元は約3万の大軍とその大船団を率いて広島を出発していました。これは12日の三成と恵瓊の会談の後、前田玄以、増田長盛、長束正家の三奉行連署の書状が輝元に届けられたためですが、輝元はその書状を受け取った後直ちに西軍参加を決断しています。おそらく、事前に恵瓊が輝元に西軍参加を進言していたのでしょう。

輝元は16日夜大坂に着き、翌17日には家康の留守居役佐野綱正を追い出して大坂城西ノ丸に入りました。毛利家が西軍に参加する条件は、西軍勝利の暁には輝元が筆頭大老になること。役目の割には恩賞は少ないのですが、輝元は幼少の秀頼を助け逆賊家康を打つと言う、正義の味方としての自分の役割に満足していたようです。秀頼に拝謁した折には畳の上に涙を落とし、「120万石の涙」と言われたそうです。やはり3代目の甘さと言わざるをえません。

しかしながら、実戦経験豊富な広家から見れば、西軍は大軍とはいえ烏合の衆に過ぎず、戦上手の家康と戦っても勝ち目はなく、輝元の行動は毛利家滅亡につながるものでした。広家は大坂城に輝元が入城した後も、東軍への参加を主張しますが、結果として輝元の決断を変えることは出来ませんでした。しかし、毛利家の軍勢を率いて実際の采配を振るうのは広家です。このため、広家は東軍の黒田長政を通じて、家康に毛利家不戦を申し入れ、その見返りとして所領安堵を願い出ます。

関ヶ原合戦の折には、輝元は西軍総大将として大坂城に残り、養子の毛利秀元および広家が出陣しました。秀元はまだ19歳に過ぎず、広家に全てをまかせています。毛利軍は8月8日伊勢に進撃し、8月25日安濃津城を攻め落とします。さすがに広家は歴戦の将で、その活躍は目覚しく、本当に東軍に味方する気があるのかと黒田長政をいたく心配させたようです。

その後三成の求めに応じて、関ヶ原方面に転進。9月7日関ヶ原からは6kmほど離れた南宮山に登ります。秀元が山頂付近、広家がその前を遮るように布陣しました。秀元は戦うつもりはあったようですが、前面の広家が邪魔で戦に加わることができません。しかも、麓に布陣した安国寺恵瓊、長曽我部盛親、長束正家の軍を見下ろす形になります。

9月14日、すなわち決戦前日、広家は二人の人質と毛利の戦闘不参加を誓う書状を黒田長政に送ります。当然、この書状は家康に回されます。

この書状もあり、家康は関ヶ原合戦に毛利勢が参加しないことを確信たのではないでしょうか。南宮山に布陣した毛利勢は約2万、麓の諸軍を合わせると約3万ですが、これに対する手当ては池田輝政、浅野幸長らの約1万1千を回したのみでした。仮に広家の動向に自信がなければ、もっと多数を割いたでしょうし、場合によっては秀忠の到着をまったかもしれません。

実際の関ヶ原合戦は、広家の想像通りに進みました。広家、秀元だけでなく、麓の安国寺恵瓊、長曽我部盛親、長束正家も戦闘に参加できず、西軍は一挙に3万の兵を失った形となりました。恵瓊は山頂の秀元、広家に何度も戦闘参加を促しますが、広家は「未だ機が熟さず」と答えるのみ。秀元は広家から軽挙するなと釘をさされており、また広家が動かない限り動けません。このため、「今弁当をつかっている」と何度も答え、戦後「宰相殿の空弁当」と言われました。

それでも西軍は健闘しますが、ついに小早川秀秋の寝返りによって西軍は壊滅に追い込まれました。直接の血の繋がりはないとは言え、小早川秀秋は小早川隆景の養子ですから、まさに毛利家の動きによって関ヶ原合戦の勝敗が決定したのです。

広家にしてみればしてやったりで、もしかすると本領安堵だけでなく、加増も期待できる位は思ったかもしれません。広家は長政に使者を馳せ、「秀元ともども御本陣へ赴くべきところであるが、当方いまだ引き払いがだし。後日大坂においてに輝元と同時にお礼申し上げる所存」と申し伝え陣を払いました。

合戦2日後の17日、家康は黒田長政、福島正則の二人の連署で「合戦を引き起こしたのは三成らの逆心であり、輝元の責任は問わない」旨の書状を大坂城の輝元に送ります。輝元は19日には開城を決意、24日には西ノ丸を退去しました。翌25日には毛利邸に池田輝政、福島正則、黒田長政、浅野幸長、藤堂高虎5名の連署で本領安堵相違ないとの起請文が届けられました。27日、家康は大坂城に入城しています。

これら本領安堵の約束は、あくまで輝元が名目上の大将に過ぎなかったという前提に基づくものです。ところが、広家の苦心とは裏腹に、大坂城の輝元の方は西軍総大将として秀頼を擁して出陣しようとまでしていたのです。出陣の方は、秀頼が城を出ると場内に裏切り者が出るとの噂のため、取りやめになりました。しかし、出陣しようとした事実は隠せません。

広家が家康と直接交渉していたのではなく、黒田長政らを通じての交渉だったのも問題でした。家康自身は本領安堵とは一言も言っていません。10月2日、家康は輝元の出陣準備を理由に、毛利本家の取り潰し、広家には防長2カ国29万石を与えるとの沙汰を出します。広家自身は14万石から倍増ですが、広家が東軍についたのはあくまで毛利家の安泰のためでした。広家は防長2カ国29万石を輝元に与えることを願い出、10月10日に許されます。広家は岩国3万石を領することとなりますが、本家の恨みを買う形となってしまいました。岩国藩は独立した藩とは認められず、支藩扱いでした。岩国藩が独立した藩とされるのは、何と明治になってからです。

関ヶ原合戦は毛利家内部の意見不一致のため、120万石から29万石への大減封という毛利家にとって最悪の結果となりました。また、この減封対策として毛利家は領民に過酷な税を課すこととなり、山代慶長一揆が発生するのです。