兼是安艺豪族井上光兼之子，在毛利家中负责财政事务，拥有很大的权力，在毛利元就与相合元纲为家督继承权竞争时，井上元兼与一族井上就在、井上元盛、井上元贞、井上元吉等人都表态支持元就，成为他顺利上位的重要力量。但自认有拥立之功的井上一族却日渐骄横，因此在毛利元就权位稳固后，也担忧其势力过于庞大，因而在1550年（天文19年）悍然决定剷除井上一族，井上元兼首当其冲被杀害，一族里仅有元兼之父井上光兼因年老被赦，四叔父井上光俊始终忠于毛利元就而无恙，其余人等全遭肃清。