儿子兼三为嗣子。由于其权力日渐膨胀，岛津氏兄弟也将其视为重大威胁。1599年4月4日（庆长4年3月9日），忠栋在伏见城的岛津家邸中被岛津忠恒斩杀。嫡子伊集院忠真据守领地日向国都之城叛乱，史称庄内之乱。后忠真被诱杀灭族。伊集院忠栋，被萨摩藩的《本藩人物志》认定为「国贼」。不过新井白石在《藩翰谱》中则认为他在九州征伐中挽救了岛津氏的灭亡，是忠义之士。