1564年，迎娶远江国领主尾藤赖忠（宇多赖忠）之女山之手殿为正室。山之手殿为喜兵卫诞下了信幸（信之）及信繁。1569年，武田信玄准备攻击北条家，喜兵卫负责来往各部队的传达情报的任务。喜兵卫在三增峠之战取得了一番枪（最多战功者）的称号；1572年，参与三方原之战；1574年，父亲幸隆病逝，由长兄信纲继承家督。1575年，武田胜赖征召大规模部队西征，在长篠之战（设乐原）被德川织田联军大败，两名兄长真田信纲及真田昌辉阵亡，真田昌幸遂改回原姓，继任家督。1578年，上杉谦信去世，武田氏与上杉氏达成了甲越