真田信之
永祿九年（1566年），真田昌幸的嫡子真田信之在信濃國的砥石城出生，元服以後，真田信之受賜武田家的通字「信」字，取名為真田信幸，信之是其在關原合戰以後更改的名字，下文統稱為信之。
真田信之的妻子是伯父真田信綱的女兒，武田家滅亡以後，真田信之與叔父矢澤賴綱一同駐守上野國的巖櫃城，後來還參加了第一次上田城合戰。真田家投入豐臣家麾下以後，被賜予沼田城兩萬七千石的領地，成為德川家康的與力大名。在這個時代，真田家在上野國的沼田領與信濃國的上田領實際上是由真田昌幸、真田信之父子分治的。
按照羽柴秀吉的裁定，真田信之治理的沼田領的三分之二領地被引渡給了北條家，不過因為發生了名胡桃城事件與小田原徵伐，此事最終也不了了之，真田信之重新取回了領地。在這之後，真田信之效仿父親在上田領的檢地，也於沼田領進行以貫高制為基準的檢地，強化了自己對領地的控制。
真田信繁
不過作為真田家的第四代家督，真田信之的知名度遠遠沒有自己的弟弟有名。真田信之的弟弟名叫真田信繁，在軍記物語之中還有個名字叫「真田幸村」，不過從信繁生前的書信來看，他並未使用過「幸村」這個名字。
在通說之中，真田信繁在大坂夏之陣戰死時享年四十九歲，往前逆推真田信繁即是出生於永祿十年（1567年）。不過，根據真田家的菩提寺裡的記錄，真田信繁戰死時享年四十六歲，按照這樣來看，真田信繁應該是出生於元龜元年（1570年），其下發的文書也同樣可以作為佐證。
豐臣政權下的真田兄弟一般的認知之中，真田昌幸臣服豐臣家以後，長子真田信之留在領地內，次子真田信繁被送到了豐臣秀吉的身邊充當人質。然而，在羽柴秀吉侵朝的「文祿之役」期間，真田信繁雖然與父兄一樣都在名護屋著陣，其身份卻並非真田軍的武將，而是羽柴秀吉的直屬家臣「馬廻眾」之一。
羽柴秀吉（豐臣是氏，苗字仍為羽柴）
確實，同父親真田昌幸一樣，真田信繁在出仕羽柴秀吉以後，其地位迅速提高，甚至可能威脅到兄長的地位。文祿三年（1594年）十一月二日，真田信之敘任從五位下伊豆守，真田信繁作為庶流，同時也敘任從五位下左衛門佐，字面上二者的官途是同等的。
另外，在羽柴秀吉的指示下，真田信繁迎娶了秀吉的近臣大谷吉繼的女兒，還從秀吉手中受封了新的領地。若是不出意外的話，真田信繁將來很可能像真田昌幸之於武田家那樣，成為豐臣政權中非常重要的角色之一。
九度山歲月慶長五年（1600年），關原合戰爆發，真田昌幸、真田信繁父子加入了毛利輝元、石田三成主導的西軍，而真田信之則加入了德川家康主導的東軍。
西軍戰敗以後，真田昌幸、信繁父子被流放高野山幽禁，考慮到高野山是宗教聖地，女性不得進入，德川家康最終網開一面，將真田父子轉移到九度山生活，同時把真田家的女眷也一併送去。
真田昌幸
真田信繁被幽禁九度山期間無所事事，便加緊了造小人的活動，從慶長七年（1602年）長子大助出生開始，真田信繁在九度山一共造出二子五女。
然而，因為領地被沒收，真田父子的造小人計劃加劇了他們的經濟負擔，真田信之不得不每年都給九度山送去一部分錢糧作為開銷。除此以外，真田昌幸多次向德川家康認錯，卻遲遲沒有得到原諒，在怨恨之中病逝。
大坂城入城慶長十九年（1614年），因為京都方廣寺的梵鍾銘文事件（豐臣家在鐘上刻上「國家安康」，被幕府方認為是侵犯了德川家康的名諱，刻意將「家」、「康」二字斬斷），德川家康開始計劃攻打盤踞在巨城大坂城的羽柴秀賴。
山雨欲來風滿樓，在這樣的情況下，羽柴秀賴派出使者前往各地召集在「關原合戰」中戰敗的武士以及忠於豐臣家的大名，九度山的真田信繁也是豐臣家拉攏的對象之一。真田信繁本人是豐臣秀吉的馬廻眾出身，妻子又是秀吉近臣大谷吉繼的女兒，是一個不可忽視的存在。
使者給真田信繁帶來了黃金二百枚與白銀三十貫以表誠意。十月七日（一說九日），真田信繁偷偷逃出了九度山，於十三日進入了大坂城。
大坂城
根據參加了大坂之陣的山口休庵的回憶錄《大坂御陣山口休庵咄》記載，豐臣家約定會賜予真田信繁五十萬石的領地，信繁也率領著六千名士兵進入了大坂城，其軍隊的鎧甲、旗幟、指物均為紅色，即著名的「真田赤備」。不過，此時方才從九度山逃出的真田信繁要率領六千人進入大坂城顯然是不大可能的，因而這支部隊其實是大坂城入城以後羽柴秀賴委派給信繁的軍勢。在大坂城入城之際，真田信繁在九度山期間的家臣以及從信濃國趕來參陣的家臣實際上只有數十人罷了。
真田丸傳聞真田昌幸臨死之前預言豐臣家、德川家之間必有一戰，給真田信繁留下遺計，協助豐臣家對付德川家。
真田昌幸的計策是豐臣家應該主動出擊，以大坂城為據點迅速佔領京畿要地，控制住近江國這一上洛的要害，等到德川家率領的東國聯軍抵達京畿以後，豐臣家再在京畿部署多道防線，節節抵抗德川家的攻擊。只要戰事演變為持久戰以後，遠道而來的東國聯軍必然士氣低落，不堪再戰，此時只要找準機會反擊，即便無法徹底擊敗德川家，豐臣家也可以與德川家二分日本。
儘管後藤基次等將領也贊同真田信繁提出的計策，但是缺乏戰場指揮經驗的真田信繁並不受到豐臣家的重視，最終主動出擊的戰法被大野治長否定，豐臣家決定寄希望於巨城大坂城，以籠城戰來對付德川家康。
德川家康
幕府方的軍隊行進迅速，在大坂城還在為是否要籠城而議論不止時，十月二十九日，本多忠政、藤堂高虎率領的幕府軍前鋒便攻入了和泉國。
為了更好地進行防禦，真田信繁在大坂城修築了一座丸形的「出城」，即被稱為「真田丸」的防禦工事。真田丸的周圍挖掘了深堀，還設置了三重柵欄，城內也修築了許多高樓，在上面部署了大量的遠程武器部隊。真田信繁修築的圓形出城，脫胎於武田家的「丸馬出」的築城法，具有顯著的武田家城池的特徵。
不過，近年來的研究與先前大唱反調，認為真田丸並非是大坂城的出城，而是修築在距離大坂城不遠的一個支城，真田丸與大坂城之間隔著低地與水路，這些日後有機會可以再詳細說說。
大坂冬之陣慶長十九年（1614年）十一月十九日，幕府軍的蜂須賀至鎮、淺野長晟率軍攻打木津川口取得大勝，拉開了大坂之陣的序幕。
幕府軍對大坂城發起的真正進攻，則是始於真田信繁防守的真田丸。十二月二日，幕府將軍德川秀忠巡視了真田丸的防禦，囑咐在當地布陣的前田利常不得擅自行動。然而，真田信繁派出守軍出城，不斷地以鐵炮騷擾前田軍，前田軍不堪受擾，攻打真田方布陣的筱山，結果真田軍一見到幕府軍攻來便退入真田丸中，使得前田軍撲了個空。
十二月四日夜裡，前田利常不顧幕府的不許擅自進攻的命令，對真田丸南面的小橋山發起攻擊，結果又撲了個空，與此同時，松平忠直、井伊直孝等部隊也迅速對真田丸發起攻擊。
在這個時候，大坂城守將之一的石川康勝（石川數正之子）防守的箭櫓失火，幕府軍以為是大坂城內與內通幕府的南條元忠舉兵了，匆忙對大坂城發起總攻。因為事發突然，幕府軍並未攜帶攻城要用的楯與竹束，遭到了大坂方鐵炮部隊的阻擊，傷亡慘重。趁著幕府軍混亂，真田信繁派出嫡長子真田大助率軍五百人出城騷擾幕府軍，挫敗了幕府軍的第一次進攻。
幕府軍的第一戰並非出自德川家康的計劃，他得知前田利常、藤堂高虎、松平忠直等人擅自出擊以後，三次派出使者命令前線的諸位大名撤軍。最終，松平忠直軍戰死四百八十餘騎，前田利常軍戰死三百餘騎，其他的雜兵更是死傷無數。
兩軍議和意識到硬來行不通以後，德川家康命令家臣本多正純調略真田丸內的真田信繁，本多正純隨後派出真田信繁的叔叔真田信尹（加津野昌春）前往大坂城與真田信繁交涉。
一開始，本多正純示意可以下賜十萬石的領地給真田信繁，真田信繁則表示在戰爭期間自己是不會背棄豐臣家的，若是兩家和談，自己只需要一千石領地即可。
真田信尹返回以後，本多正純二度派遣他前往大坂城，提出若是真田信繁願意在戰爭期間倒戈，可以將信濃一國賜給他。
真田信繁
本多正純的提議簡直把真田信繁給氣樂了，真田信繁不是不想要這十萬石或信濃國的領地，而是幕府方的承諾過於不現實。先前的十萬石領地不過是權宜之計，日後必然有可能遭到減封或除封的可能，而這次的賞賜信濃國一國更是無稽之談，要知道信濃國的大名大都派遣軍勢前來參陣了，如果把信濃國賜給自己，那麼這些大名如何安置呢？
真田信繁對叔父表示本多正純是個大忽悠，自己不信他，隨後就將真田信尹趕出了城。
然而，因為德川家康派出的鐵炮部隊與大筒部隊不斷地炮轟大坂城，澱姬、豐臣秀賴母子最終只得同意幕府提出的和談條件——拆除大坂城的二之丸與三之丸，將澱姬送往江戶城做人質。
和談成立以後，真田信繁拜訪了大坂城下的真田家陣地，哥哥真田信之因為生病沒有前來參陣，大坂冬之陣真田軍的主將乃是侄子真田信吉。
大阪夏之陣慶長二十年（1615年）三月十二日，京都所司代板倉勝重向德川家康報告了大坂城的動向，表示大坂冬之陣時參陣的浪人並未被解散，反而豐臣家還在不斷地購買糧草與築城用的木材。
四月九日，大坂城的主和派大野治長遇襲，身負重傷。四月二十四日，德川家康提出要求，要羽柴秀賴遣散軍隊退出大坂城，前往大和郡山城。豐臣家自然不會答應德川家康的要求，隨後幕府軍共出動了十七萬大軍，再次向大坂城襲來。
此時的大坂城已是裸城一座，先前真田信繁修築的真田丸等防禦工事均被拆除，最終，大坂城守軍決定在道明寺與幕府軍展開決戰。
五月六日，後藤基次與幕府軍展開交鋒，原本應當前來增援的真田信繁、毛利勝永因為大霧延誤了進軍，孤軍奮鬥的後藤基次很快就不敵幕府軍，後藤基次、薄田兼相等人戰死。等到真田信繁趕來以後，以及是合戰的收尾階段了，在這個時候，真田軍對追擊的幕府方的伊達軍發起攻擊，擊敗了伊達政宗。
此時大坂城派來使者，表示木村重成等人戰死，命令諸軍返回大坂城，真田信繁只得率領著道明寺合戰中的殘兵撤軍。
同日，德川家康的本陣移到了天王寺，德川秀忠也抵達了岡山，兩軍最後的決戰迫在眉睫。此時的大坂城守軍兵力大約只有五萬餘人，真田信繁等人商議之後，決定對德川家康的本陣發起決死突襲。沒想到，豐臣軍的前鋒竟然沒有收到命令擅自與幕府軍開戰，此時明石全登軍還未趕到，真田信繁的部署徹底被打亂，不得不提前對德川家康的本陣發起衝鋒。
德川家康本陣之前乃是松平忠直的一萬三千人的軍隊，松平忠直軍被真田信繁、毛利勝永突襲以後敗走，使得德川家康的本陣暴露在了真田信繁的兵鋒之下，真田家一度殺入德川家康的本陣中，引起了本陣的混亂，連德川家康的馬印都被真田軍士兵砍倒。
可是，殺到德川家康本陣的真田軍已經是強弩之末了，因為無法斬殺德川家康，各路幕府軍紛紛前來救援，真田軍也是回天乏術。這時，真田信繁派兒子真田大助前往大坂城請求羽柴秀賴出戰，希望羽柴秀賴的到來能夠振奮士氣，結果卻遭到了拒絕。
絕望之下的真田信繁筋疲力盡，倒在了戰場附近的田地裡，被松平忠直軍中的西尾仁左衛門討取了首級，享年四十六歲。
松代藩轉封真田信繁的戰死，標誌著持續了一百五十年的日本戰國時代的結束。
元和八年（1622年）十月，真田信之從上田藩六萬五千石被加封至松代藩十萬石，沼田藩則依舊由其子真田信吉領有。松代藩也在信濃國，與上田藩緊鄰，新的居城松代城即是武田家曾經在信濃國的重要支城海津城。
真田信之非常長命，寬永十一年（1634年），嫡子真田信吉去世，真田家的家督便由真田信之的次子真田信政繼承。在這之後，因為繼承沼田藩的真田信吉嫡子熊之助夭折的緣故，沼田藩也被真田信政納入囊中。
松代城
真田信之一直熬到了江戶幕府的四代將軍時期，明歷二年（1656年），九十一歲的真田信之剃髮出家，將家督之位讓給了六十一歲的次子真田信政。次年，真田信政也去世了，真田信之便示意由真田信政的末子、年僅兩歲的真田幸道繼承家督，自己則作為他的後見人。
真田信之的做法，引起了嫡孫沼田藩藩主真田信直的不滿，真田信直是信之嫡子信吉之子，作為嫡系後代，他認為自己理應繼承真田家。為了對抗本家，真田信直對沼田領進行檢地，強行將年收入從三萬石提高至十四萬四千石，與後來幕府在沼田藩的檢地結果六萬五千石相比，真田信直直接將賦稅提高了一倍。最終，沼田藩的苛政引起領民的不滿，真田信直也遭到了改易。
甲信藩國
不過，沼田藩的騷動並沒有影響到真田信之坐鎮的松代藩。萬治元年（1658年），九十三歲的真田信之生了重病，於十月十七日去世。真田信之死後，松代藩一直存續到了明治維新的時代。