参加九州征伐等战事，在天正15年（1587年）被秀吉封为从五位下伯耆守。庆长3年（1598年）沟口秀胜被转封到越后国蒲原郡新发田城，领地增加到6万石。庆长5年（1600年），沟口秀胜在关原之战加入东军，在越后跟上杉景胜煽动的上杉遗民一揆作战。战后，德川家康让沟口秀胜所领安堵，后为新发田藩初代藩主。庆长15年（1610年）9月28日，沟口秀胜在领地新发田过世，享年63。
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