文禄の役では榊原康政・井伊直政の後見を受けつつ、名護屋へ出陣した家康の替わりに関東領国の統治を行う。文禄元年に秀吉の母大政所が死去した際には弔問のため上洛し、9月には中納言に任官して「江戸中納言」と呼ばれる。また同年には多賀谷重経の出陣拒否を理由に、秀吉は居城の下妻城破却を秀忠に命じている。文禄2年12月には大久保忠隣が秀忠付になる。

文禄4年（1595年）7月に秀次事件が起きた際、京に滞在していた秀忠は伏見に一時移動している。このことについて、後世の『創業記考異』等には、秀次が秀忠を人質にしようとしたため忠隣が避難させたとある。秀次の切腹によりお拾が秀吉の後継者に定まると、9月17日にお拾の生母淀殿の妹達子が秀吉の養女として秀忠と再婚する[注釈 3]。また秀吉から、羽柴の名字を与えられる[9]。

その後も畿内に留まることの多い家康に代わり関東領国の支配を行い、江戸城本丸は「本城」として秀忠が住む一方で、新たに整備された西之丸は隠居曲輪として家康が帰国した際の所在地となった。また秀忠自身も度々上洛している。

慶長3年（1598年）に記された秀吉の遺言状では、家康が年をとって患いがちになった場合には秀忠が代わりに秀頼の面倒をみること、また家康は三年間は在京し、その間に領地に用がある場合は秀忠を下向させるべきと定めている。遺言の通り、秀吉死去直後に秀忠が家康の命で帰国している。

慶長5年（1600年）の関ヶ原の戦いでは、東海道を進む家康本隊に対して、当初は上杉の備えとして宇都宮に在陣し、その後に中山道を通り甲信地方の真田氏を平定する別働隊の指揮を命じられた。信濃国上田城攻め最中の9月8日に家康から即時上洛を命じられ行軍を急いだが、9月15日（新暦10月21日）の関ヶ原本戦には間に合うはずもなかった。

9月20日に大津に到着した秀忠に対して家康は、急な行軍で軍を疲弊させたことを叱責した（遅参が理由では無い点に注意）。

関ヶ原の戦いのあと家康は三人の息子のうち誰を後継者にすべきかを家臣を集めて尋ねた。本多正信は結城秀康を推し、井伊直政と本多忠勝は松平忠吉を推し、大久保忠隣のみが「乱世においては武勇が肝要ではありますが天下を治めるには文徳も必要です。知勇と文徳を持ち謙譲な人柄の秀忠様しかおりませぬ」とただ一人秀忠を推した。後日家康は同じ家臣を集め後継者は秀忠とすると告げたとする逸話がある。ただし上記の様にこれ以前に秀忠の後継者としての地位は既に固まっており、この逸話の信憑性は低い。
大納言・右近衛大将

慶長6年3月に秀忠は大納言に任じられ翌月に関東へ帰国する。翌7年1月には家康より関東領国の内20万石を与えられ、秀忠は自身の直臣に知行を与えている。6月には佐竹の旧領収公を付属の正信・忠隣が行った。徳川秀忠像（徳川記念財団蔵）

慶長8年（1603年）2月12日に悲願の征夷大将軍に就いて幕府を開いた家康は、徳川氏による将軍職世襲を実現するため、嫡男・秀忠を右近衛大将にするよう朝廷に求め、慶長8年（1603年）4月16日に任命させた（すでに大納言であり、父・家康が左近衛大将への任官歴があったので、すぐに認められた）。それまでの武家の近衛大将任官例は武家棟梁にほぼ限られ、征夷大将軍による兼任が例とされていた。これにより、秀忠の徳川宗家相続が揺るぎないものとなった。この時期の秀忠は江戸右大将と呼ばれ、以後代々の徳川将軍家において右大将といえば、将軍家世嗣をさすこととなる。

関ヶ原の戦いの論功行賞を名目に、豊臣恩顧の大名を改易、西国に移した徳川家は、東海・関東・南東北を完全に押さえ、名実ともに関東の政権を打ち立てた。2年後の慶長10年（1605年）、家康は将軍職を秀忠に譲り、秀忠が第2代征夷大将軍となることとなる。
征夷大将軍

慶長10年（1605年）正月、父・家康は江戸を発ち伏見城へ入る。2月、秀忠も関東・東北・甲信などの東国の諸大名あわせて16万人の上洛軍を率い出達した。

3月21日、秀忠も伏見城へ入る。4月7日、家康は将軍職辞任と後任に秀忠の推挙を朝廷に奏上し、4月16日、秀忠は第2代将軍に任じられた。これにより建前上家康は隠居となり大御所と呼ばれるようになり、秀忠が徳川家当主となる。このとき、家康の参内に随行した板倉重昌も叙任された[14]。

徳川秀忠 征夷大将軍の辞令（宣旨）「壬生家四巻之日記」權大納󠄁言源朝󠄁臣秀忠左中辨藤󠄁原朝󠄁臣總光傳宣權中納󠄁言藤󠄁原朝󠄁臣光豐宣奉 勅件人宜爲征夷大將軍者慶長十年四月十六日中務大輔兼󠄁右大史算博󠄁士小槻宿禰孝亮奉

（訓読文）権大納言源朝臣秀忠（徳川秀忠）左中弁藤原朝臣総光（広橋総光、正四位上・蔵人頭兼帯）伝へ宣（の）り権中納言藤原朝臣光豊（勧修寺光豊、従三位・武家伝奏）宣（の）る勅（みことのり）を奉（うけたまは）るに、件人（くだんのひと）宜しく征夷大将軍に為すべし者（てへり）慶長10年（1605年）4月16日 中務大輔兼右大史算博士小槻宿禰孝亮（壬生孝亮、従五位下）奉（うけたまは）る1613年に英国船クローブ号でジョン・セーリスが来日した際に、英国王ジェームズ1世への返礼に秀忠が贈った甲冑のひとつ。ロンドン塔蔵。

将軍・秀忠は江戸城に居住し、駿府城に住む大御所・家康との間の二元政治体制になるが、本多正信らの補佐により家康の意を汲んだ政治を執った。おもに秀忠は徳川家直轄領および譜代大名を統治し、家康は外様大名との折衝を担当した。なお、将軍襲職の際に源氏長者、奨学院別当は譲られなかったとする説がある[15]。『徳川実紀』にはなったと書いてあるが、これは没後さかのぼってのことだというのである。これが事実なら、徳川将軍で唯一源氏長者にならなかった将軍ということになる。

将軍就任により武家の長となった秀忠は自身の軍事力増大を行う。秀忠は将軍就任と同じ慶長10年に親衛隊として書院番を、翌年に小姓組を創設して、自身に直結する軍事力を強化した。