1926年（大正15年）12月25日の兄・昭和天皇の践祚から1933年（昭和8年）12月23日に甥の継宮明仁親王が誕生するまでの約7年弱の間、秩父宮は皇位継承順位第1位（皇嗣・推定相続人）であり、筆頭直宮家でもあった。践祚した時点での年齢が昭和天皇は25歳・香淳皇后は23歳とまだ若く、後継の皇子が生まれる可能性があったため、皇太子や皇太弟には冊立されていない。皇室典範制定から現在まで、皇位継承順位1位で天皇に即位しなければ皇太子にもならずに薨去した唯一の親王である。また、弟の高松宮宣仁親王、三笠宮崇仁親王と共に明治以降で初めての皇弟である。（平成の時代には常陸宮正仁親王、令和の時代には秋篠宮文仁親王が皇弟である。うち秋篠宮文仁親王は後述の通り兄の即位とともに皇位継承順位1位の皇嗣となった。）この次に皇位継承順位1位の皇嗣が皇弟で皇太子が空位となったケースは、2019年(令和元年)5月1日の今上天皇即位から現在の秋篠宮文仁親王（今上天皇の弟、雍仁親王の大甥）である。秋篠宮文仁親王には2020年（令和2年）4月19日に立皇嗣の礼が行われる予定。
薨去に先立ち遺書をしたためており、その中で「遺体を解剖に附すこと」、「火葬にすること」、「葬式は如何なる宗教にもよらない形式とすること」を指示していた。勢津子妃が勅許を求めたところ、昭和天皇は「秩父宮の遺志を尊重するように」とこれを即座に許可、皇族としては異例の病理解剖が行われた。1953年1月12日、葬儀は皇族として最低限の神道形式で行われ、皇族・各国大使・スポーツ関係者ら800人が参列した。その後、無宗教での一般告別式が行われ、2万5000名あまりの市民が秩父宮の遺体に拝礼した。その後、午後1時から火葬された（皇族の埋葬は、当時は土葬が基本）。遺骨は、同日午後4時20分に、豊島岡墓地の比翼塚形式の簡素な墓に愛用の品々とともに埋葬された。この葬儀に、昭和天皇は出席しなかった。これは天皇が親王など「目下」の者の葬儀に出席した前例がなく、皇室喪儀令（廃止されたが、基準となっている）にも規定がないため、天皇が出席することで仰々しくなり秩父宮の遺志に副わないとの懸念から、出席を断念したものである。ただし、天皇・皇后は何度も、遺骸と会いに行った上で、翌13日には墓参に訪れている。また秩父宮存命時の見舞いも、天皇が見舞うのは危篤の場合のみという前例から、結局果たせなかった。42年後の1995年（平成7年）8月25日に、勢津子妃の薨去により秩父宮家は絶家となった。
1940年（昭和15年）に肺結核と診断され、翌年より静岡県・御殿場で療養生活を送る。1941年（昭和16年）3月に参謀本部附、1945年（昭和20年）3月に陸軍少将に昇進したが、戦時中は御殿場別邸にて療養を余儀なくされた。戦後は療養生活を送りながら皇族として執筆を含む活動を行った。 1946年（昭和21年）5月23日、貴族院議員を辞職。1952年（昭和27年）1月に、静岡県御殿場市から神奈川県藤沢市鵠沼別邸に移った。同年暮に病状が悪化し、1953年（昭和28年）1月4日に50歳で薨去した。
幼少の頃は兄の迪宮裕仁親王（当時）、弟の光宮宣仁親王と共に育ち、年齢の近い三兄弟とも仲は良かったと言う。兄弟の中では最も活溌であり、そのことは1つ違いの兄宮とよく比較された。玩具の取り合いで兄宮と喧嘩し、先に手を出すことも多々あった。しかし兄がいない時は小心であり、自ら「内弁慶であった」と、戦後に回想している。祖父である明治天皇には、「よく玩具を与えられた」と回想しているが、実際には明治天皇と触れ合う機会は、天皇自身が公務を優先したため生涯ほとんど無く、崩御寸前まで声を聞くこともなかった。反面、義理の祖母にあたる昭憲皇太后とはよく会い、兄弟や学友たちと共に芝居を披露したこともあった。
杜軫は譙周に師事して、経書に博識であり、州に召されたが就かず、郡の功曹となった。魏の侵攻により鄧艾が成都に迫ったとき、杜軫は成都太守に言った。「いま大軍が征服に来ています。必ず旧（蜀漢）を除いて、新（魏）による政治をしくでしょう。明府は郡を出るべきです。これこそ全くの幸福の道です。太守は聞き入れて、成都を出た。果たして鄧艾が成都を占拠すると、参軍の牽弘を派遣してきた。牽弘は杜軫に、前任の太守の居所を聞いた。杜軫はを気を正して答えた。「前任の太守は、去り際を知りと、すぐに自発的に官舍を出て、君子を待っておられます」牽弘は、杜軫の答えを聞き立派なな人物だと見込んだ。牽弘は杜軫を功曹に推薦したが。杜軫はこれを固辞した。泰始4年（268年）3月、同門の羅憲によって常忌、寿良、陳寿、高軌、呂雅、許国、費恭、諸葛京、陳裕らと共に武帝司馬炎に推薦された後、孝廉に挙げられ、建寧の県令になった。德政によって人民を導き、教化は大いに行われ、異民族も漢民族も進んで服属した。任期が満了して杜軫が帰還しようとすると、群の異民族たちから見送られ、贈り物がとても多かった。だが杜軫は一切受け取らず、来たときと同じ身軽さで去った。まもなく池陽の県令に転任し。雍州十一郡の中で、最も良政であった。百姓は、杜軫が生きているうちに祠を建て、罪人も、怨み言を吐くことはなかった。尚書郎に遷され。杜軫は博識で、奏議の多くが採用された。涪の人である李驤が同時期に尚書郎となり、杜軫と並んで名声があった。いつも2人が論議すると、朝廷には付いていける者はおらず、「蜀に二郎あり」と賞賛された。杜軫はのちに犍為郡太守を拝し、大きく名声を博した。司馬炎はその学才と器量を聞き内侍として用いようと考えていたが、病気にかかり、51歳で亡くなった。