武田胜赖担任近侍与枪奉行等职务。1582年，甲斐武田家灭亡之后，恢复本姓真田氏，更改名讳「信尹」。最初从属北条家，尔后转仕德川家康，并成功拉拢哥哥昌幸从北条家倒向德川家，后来成为浪人。经池田辉政介绍为蒲生氏乡效力，蒲生氏乡病逝后再次出仕德川家。关原之战、大坂城之战时均作为德川方随军参战。家康命令信尹以「信浓国10万石知行」劝诱内甥幸村降伏这段逸话颇为有名（最后幸村拒绝了该条件并未降伏）。1632年，在德川家当幕臣时病死，终年86岁。嫡子真田幸政以下子孙世代皆出任幕府旗本，直至明治维新时代。