兄弟相次亡故后，天平9年（737年），从从六位上昇叙从五位下。天平10年（738年），兼任大养德（大和）守。此外，叙爵以降，任式部少辅。但是，朝廷内反藤原氏势力抬头，因诽谤亲族的理由，在同年左迁大宰少弐。广嗣对左迁不服，上书弹劾反藤原势力的右卫士督吉备真备和僧正玄昉，认为两人是天地灾厄的元凶。天平12年（740年），和弟率领大宰府、隼人等共1万余的兵力在九州举兵，但是，被的追讨军击败溃走，最后在肥前国松浦郡被捕，在唐津处刑（藤原广嗣之乱）。之后为了平息广嗣的怨灵，在唐津创建祭祀广嗣的。新药师寺的