月を含む地球圏勢力を編成する超国家的組織であり、いわゆる世界政府。月自治区独立派の紛争後の、22世紀末に「予想される外宇宙生命体との接触に備える。」という名目のもと、国際連合が採択した「地球人類宣言」において発足された。連合宇宙軍が多国籍軍であるとの記述も見受けられることから、従来の国家という枠組みも依然として存在しているようである。かつて地球側勢力が月自治区の独立運動に不正な内政干渉を行って独立派を追放し、さらに火星まで逃亡した彼らを核兵器まで使って殲滅しようとした歴史を、民衆にはひた隠しにしていた（火星への核攻撃は、一般には火星極冠の氷塊の溶解を促すためと発表された）。そのため木連を木星蜥蜴と呼び、エイリアンとする事で、敵が人類であり、なおかつ過去に地球政府が迫害した月自治区の独立派の人々であるという事実を隠匿しようとした。木連との休戦後、地球連合は過去の過ちを認めたうえで、2199年3月に木連を加えた新体制、「新地球連合」として再スタートを切る。
戦国時代には義元が領国の隣接する信濃守護・小笠原氏と争い、さらに西に隣接する飛騨の三木氏と争う。永正7年（1510年）に義元は三木重頼（三木直頼の父）との戦いによる戦傷がもとで死去し、12歳の義在が後継者となる。義在は叔父の義勝に後見され、永正10年（1513年）に将軍足利義稙に従って近江に出陣した記録もあるが、父の代に争った飛騨の三木氏との関係も修復するなど対外的な勢力拡大策を取らず、内政重視の施策に専念する。そして天文2年（1533年）には、木曽谷を南北に縦断する妻籠から新洗馬までの宿駅を定めるなど交通網を整え、信濃と美濃や飛騨との流通を握ることで経済的基盤を確立することに成功する。天文11年（1542年）に家督を相続した義康（中務大輔、宗春）も、小笠原氏や信濃諏訪郡の諏訪氏との友好関係を築くなど、父義在の内政重視策を継承して木曾氏の勢力基盤を充実させていった。しかし甲斐の武田信玄により、天文14年（1545年）には諏訪氏が没落、天文17年（1548年）には小笠原長時が塩尻峠の戦いに敗北して没落する。翌天文18年（1549年）には、ついに木曽谷にも武田軍が侵攻する。いったんは鳥居峠で撃退するものの、天文23年（1554年）武田氏による木曽攻略が本格化する。『勝山記』によれば、義康は天文23年8月頃に武田氏に出仕したという。なお、木曽氏が武田氏に降伏した時期を弘治元年（1555年）とする説もあるが、前年であることが指摘される。義康は娘の岩姫を人質として武田家に送るものの、信玄の三女・真理姫と嫡男・義昌の縁組により、御一門衆として遇されることになる。武田氏の下で木曽氏を継承した義昌は、永禄7年（1564年）に信玄の命で飛騨の江馬時盛支援のために出兵するが、その他は対外的な活動は見られず、祖父以来の領内経営に当っていたと思われる。元亀4年（1573年）4月12日に信玄が死去。跡を継いだ勝頼が天正3年（1575年）5月21日に長篠の戦いで織田・徳川に敗北する。東京国立博物館所蔵「甲州・真宗・武州古文書」収録の「某起請文写」では織田・徳川・上杉らを敵と認識し、武田勝頼・木曽義昌への逆臣がないことを誓約しており、木曽家臣が提出されたものであると考えられている。年代は天正4年4月に推定されており、同時期に武田家中において提出された起請文は見られないことから、勝頼が木曽氏の動向に対して注意を払っていた資料として注目されている。天正10年（1582年）2月以前に義昌は織田信長の誘いに応じて離叛する。この離反は同年3月の織田信忠による甲州征伐の引き金となり、武田氏滅亡へと繋がる。武田滅亡により、義昌は織田家から安曇郡と筑摩郡の宛行を受けて深志城主（現在の松本城）となる。同年6月の本能寺の変により甲斐・信濃の武田遺領を巡り天正壬午の乱が発生する。越後上杉氏の支援を受けた小笠原洞雪斎の侵攻を受け、木曽谷へと戻ることになった。その後は、徳川家康と盟約を結び本領を安堵され、天正12年（1584年）の小牧・長久手の戦いで豊臣秀吉に味方するが、戦いの後は徳川家に帰参。天正18年（1590年）の小田原征伐後、徳川家の関東移封に伴い、下総国海上郡阿知戸1万石（現在の千葉県旭市）に移封された。文禄4年（1595年）阿知戸城において義昌は死去。その後を嫡男の義利が継ぐが、義利は叔父の木曾義豊（上松蔵人）と不和となり殺害するなど粗暴な振る舞いが多く、慶長5年（1600年）頃に改易となった。なお、義昌が木曽から阿知戸1万石に移封された事に関しては「実質的な減封」、義昌の死去に対しては「失意のうちに」と表されることが多い。ただ江戸時代に木曽谷を実効支配した木曽代官の山村家（木曽氏の旧重臣）が7千5百石（一説には一万石）とされている点から、石高上は減封ではない。それが「実質的な減封」と伝えられる理由にはいくつか説（環境の激変や当時の阿知戸は実質6千石程度だったなど）があり、また義利の改易に至った振る舞いも、「実質的な減封」に由来する不満からとの説がある。関ヶ原の戦いで家康は下野国小山の陣に木曾氏遺臣の山村良勝、千村良重、馬場昌次を召しだし、豊臣方の石川光吉が抑える木曽路を平定するよう命じた（関ヶ原合戦前後の徳川家康文書）。