然而，毫無疑問，伊達政宗與蘆名氏、佐竹氏的矛盾已經表面化，二氏俱感到政宗帶來極大的威脅。
天正十五年 (1587 年)，秀吉下達「惣無事令」，規定關東、奧羽地方的大名，不能因領土等問題起爭執，進行私鬥。「惣無事令」實際是停戰命令，這對正在靠戰爭冒起的政宗多少是一阻礙。政宗如何看待此一命令？視而不見，公然違反。他開始奪取蘆名氏的據點。
政宗拉攏豬苗代盛國，確保前往敵軍要塞的通路。當時伊達軍約二萬一千人，蘆名軍約一萬八千人，兩者不相伯仲。不過，蘆名家似陷入內亂之中，家督蘆名義廣無法有效統率家中勢力。相比之下，伊達軍由上至下團結一致，士氣高昂。
天正十七年 (1589 年)，摺上原之戰爆發。蘆名軍初時頗佔優勢，但隨著伊達軍漸入佳境，蘆名軍全面崩潰，金上盛備、佐瀨種常等戰死，蘆名義廣逃往佐竹家的常陸國。
政宗把居城遷到黑川城，並將白川結城的石川氏臣服，成為南奧州的霸主。可惜次年秀吉推行奧州仕置，政宗因參加小田原征伐遲到，以及違反「惣無事令」擅自開戰，被沒收在摺上原之戰後攻佔的蘆名氏領地。一百二十萬石打回原形為七十二萬石。不久，義姬又支持伊達小次郎 (即竺丸) 毒殺政宗未遂，小次郎被處死，義姬離開伊達家。霸業不成，母子反目，箇中傷痛，不足為外人道。
天正十九年 (1591 年)，政宗奉命協助蒲生氏鄉平定葛西大崎一揆，氏鄉指政宗與一揆軍有勾結，秀吉決定沒收米澤等地，改封政宗至岩出山城。由奧羽地區的霸主一跌而為根據地都無法保住的落難家督，只是幾年光景，而這一切，都和秀吉的坐大有密切關係。
跟長宗我部氏不同，政宗於慶長四年 (1599 年) 將嫡女五郎八姬嫁給德川家康第六子松平忠輝，自此親近德川家。關原合戰時，他站在東軍一邊。大坂冬之陣及夏之陣，政宗曾領兵與真田信繁部隊激戰，信繁因兵力不支撤退。長期作為家康的盟友，令政宗的領地得以保留，他更是仙台藩 (領地範圍是今宮城縣、岩手縣部份地域) 首任藩主。
日本歷史小說家山岡莊八撰《伊達政宗》，提到政宗曾經說過：「願早生二十年，成就如信長公霸業」，可惜政宗是活在秀吉和家康的陰影下，雖有一統天下的壯志，卻生不逢時，都算是一悲劇人物！
政宗對西方文化的吸收交流並不抗拒，他曾於慶長十八年 (1613 年) 派家臣到羅馬與教廷使節會面，又與外國進行貿易。
