天正6年(1578年)、その謙信が後継者を明確にしないまま急逝する。その為、相続を巡って北条氏から養子に来ていた義兄・上杉景虎（実父は北条氏康とも）と争う「御館の乱」が勃発。当初こそは実家である北条氏とそれと手を組んでいた武田勝頼や蘆名盛氏らのバックアップにより景虎側が優勢であったが、景勝側は後に甲越同盟で武田氏と同盟して共に北条氏を牽制する等をして次第に形勢を返し始め、遂に天正7年（1579年）、追いつめられた景虎が自害。その後、景勝は武田氏との同盟を強化するために、勝頼の異母妹・菊姫と結婚した。天正8年(1580年)に景虎側の残党である本庄秀綱や神余親綱らを鎮め、上杉家当主となった。

しかし御館の乱は、それまで精強を誇っていた謙信時代の軍事力を著しく低下させ、更には乱の鎮圧後の恩賞問題によって、景勝側について乱の制圧に大いに貢献していた新発田重家が恩賞の不満に怒り、蘆名盛隆（盛氏の後継）や伊達輝宗の支援を得て、新発田氏の一門衆の他、加地秀綱らの加地衆や、上杉景虎を支持していた豪族を味方に引き入れて独立して景勝に抵抗する等、上杉家の混乱を大いに来たさせる等の影響を及ぼした。また、乱鎮圧後の翌天正9年(1581年)、織田家の北陸方面軍の柴田勝家と佐々成政の軍勢が侵攻。謙信が足利義昭の信長包囲網に加わっていた為の反撃であった。柴田軍の侵攻が進み、天正10年（1582年）には越中を完全に柴田軍に制圧（魚津城の戦い）され、さらに北信濃からは森長可に川中島方面を抜かれて上杉家は窮地に立たされ、刻一刻と迫る越後本領への侵攻を前に、春日山城を枕に討死にする覚悟を決め、織田家の決戦の準備を整えていく。しかし、最終防衛線の魚津城が攻略される前日の6月2日に本能寺の変が起こり織田信長が横死したため柴田軍は引き上げて、九死に一生を得る。

その柴田勝家の侵攻の際、新発田重家は織田信長とも内通して更に抵抗を強め景勝を苦しめたが、本能寺の変、並びに蘆名盛隆が家臣に殺害された事、粟の巣の変で伊達輝宗が横死した事などで重家は後ろ盾を失って次第に勢いが後退。天正15年（1587年）に景勝は漸く新発田重家を滅ぼす事に成功した。翌々年、佐渡を攻め本間高茂らを討ち佐渡を完全に支配下に置いた。

その後、信濃を巡って北条氏直と対立するも、北信濃4郡の割譲を条件に北条氏と講和した（天正壬午の乱）。またその頃から豊臣秀吉に誼を通じて従うようになり、領内の混乱を鎮静化し、真田昌幸を一時従属下にした。文禄元年(1592年)の朝鮮出兵に参陣し、朝鮮半島へ渡った。文禄4年(1595年)には五大老に列し、慶長3年(1598年)、秀吉の命で亡き蒲生氏郷に代わって東北監視の為に会津120万石に加増移封された。

慶長3年（1598年）8月に秀吉が亡くなると景勝は徳川家康と対立。直江兼続の書状を機に、家康は会津へ上杉討伐に出陣し、この間に石田三成が挙兵。西に引き返す家康を景勝は追撃せず、西軍方として東軍方の伊達政宗や最上義光に攻撃を仕掛けた（慶長出羽合戦）が、関ヶ原の戦いで東軍の勝利となり、家康に降伏した。この戦いには、豊臣に削られた分を、取り返し、恩を売って認めさせる思惑があったと言う説がある。

慶長6年(1601年)、出羽庄内、会津を没収され、30万石の米沢へ減移封される。以降は領内の立て直しおよび米沢藩の藩政確立に尽力。江戸幕府との関係を徐々にだが着実に改善していく。

慶長9年(1604年)に正室・菊姫が死去するが、同年5月には側室・桂岩院との間に嫡子・上杉定勝（後の米沢藩2代藩主）が生まれた。

慶長19年(1614年)の大坂の陣では家康側の将として参陣。鴫野の戦いではおよそ二倍の兵力差を覆し大功を上げたという。

元和9年(1623年)3月20日に米沢城で死去。享年69歳。

景勝の没後、米沢藩は後に4代目藩主･上杉綱憲（吉良上野介義央の子で上杉定勝の外孫）の末期養子が認められた事と引き換えに30万石から半分の15万石（後に12代藩主･上杉斉憲の代で18万石に回復する）する等、苦難の連続を極めたが一貫して改易される事無く、明治維新による廃藩置県が行われるまで続いた。

人物

無口無表情の寡黙な性格であったとされる。体格は小柄だったが威厳に溢れ部下達も彼を恐れ、景勝の前ではみんな無駄口せず静かにしていたという。
ある時、飼っている猿が自身の物真似をする姿に笑みを見せたが、これが生涯でただ一度だけ家臣たちの前で見せた笑顔だったとまでいわれている。
かなりの愛刀家であったとされる。卓越した鑑定眼を持ち、特に気に入ったものから選抜した「上杉景勝御手選三十五腰」と呼ばれる目録にまとめており、収集物には国宝や重要文化財が多数含まれている。
前述した通り、正室は先代の宿敵である武田信玄の五女・菊姫。彼女との間に実子は生まれなかったものの、当時の資料からして景勝は菊姫に対して好意と敬意を終生抱いていたことが分かる。『上杉家御年譜』では病床に伏した菊姫のために神社仏閣への祈願や名医を招いたりと尽力し、逝去した際には家臣ともどもかなり悲嘆したとも記されている。
織田信長が武田勝頼に対して大攻勢を仕掛けた際、景勝は甲越同盟に従って勝頼に援軍を与えて助けた。勝頼に援軍を与えた唯一の大名は景勝だった。そして、信玄の娘婿で最後まで勝頼の味方だったのは景勝だけであった。その甲斐もむなしく信長が武田家を滅ぼした後、景勝は菊姫の異母弟・武田信清（信玄の七男）等の旧武田家臣を召し抱え、旧武田家臣・真田氏と友好関係を築いている。現在でも、武田家と上杉家の子孫の間で友好的な交流が続いている。
直江兼続とは幼少の頃からの主従関係で、景勝の下で上杉家の家老として執政を長きにわたり務め続けた。景勝の嫡子・定勝は実母が早世したこともあり、幼少期は直江夫妻に養育されたという。
前田慶次を慶長年間から配下に迎えている。秀吉の開いた宴会で慶次が出席者の前で猿真似をしてふざけていたが、景勝の前だけは大人しくしていたという。
真田昌幸の次男・真田信繁(幸村)が人質として上杉で過ごした時期があるが、景勝は信繁のことをかなり気に入り好待遇だったという。