亀田村内の亀田川の水利については、亀田村は水田などの灌漑用水に使っていた。しかし1889年（明治22年）に函館区が近代的上水道のために亀田川から取水した。対して亀田村は1924年（大正13年）、河川法に基づき毎秒29.472立方尺の灌漑用水を使用する権利の確認を受ける。中野ダム建設の水利権交渉において、亀田土地改良区側は1956年（昭和31年）の『亀田土地改良区沿革誌』では「水道に水を取られるので水不足により損害を受けている」との記述があるように、灌漑用水利権が侵害されるのではと危惧されていた。その背景には5つの灌漑用水取水口に計量装置が設置されていなかったために、取水時にトラブルが絶えなかったことが影響した（一般論としての灌漑用水の取水トラブルは水論の頁を参照）。1960年（昭和35年）に函館市との間で亀田土地改良区が保有する水利権を侵害しない範囲で函館市が中野ダムや笹流ダムに貯水できるなどの協定を結んだ。1960年（昭和35年）に函館市により中野ダムが完成し、亀田川から追加の上水道用水の取水が開始された。
白鳥橋と五稜郭橋の中間付近は元々大きく蛇行し、半月状に曲がった所があった。大正時代初期にこの部分に堰を設けて防火用水を引いた。この地点を通称「スッポンカッポン」と呼ぶ。流れがせき止められて深くなったこの付近は水死者が多かったという。この「スッポンカッポン」の由来ははっきりしていないが、ぬかるんだところを歩く際にドロに足元をとられ、それを無理に引き抜くと空気と水の作用でスッポーン、カッポーンと音を立てるところからきているといわれている。（他に防火用水の堰を開閉する音という説、水死者が浮かび上がる音という説など諸説あり）。
父・旅人が大宰帥として大宰府に赴任する際には、母・丹比郎女、弟・書持と共に任地に従っている。後に母を亡くし、西下してきた叔母の大伴坂上郎女に育てられた。天平2年（730年）旅人と共に帰京。天平10年（738年）に内舎人と見え、天平12年（740年）藤原広嗣の乱の平定を祈願する聖武天皇の伊勢行幸に従駕。天平17年（745年）に従五位下に叙せられ、翌天平18年（746年）3月に宮内少輔、次いで6月に越中守(富山県全域と石川県能登地方)に任ぜられて地方官に転じる。赴任中の天平21年（749年）従五位上に昇叙される一方で、223首の和歌を詠んだ。天平勝宝3年（751年）少納言に任ぜられて帰京後、天平勝宝6年（754年）兵部少輔、天平勝宝9歳（757年）兵部大輔と孝謙朝後半は兵部省の次官を務める。この間の天平勝宝7歳（755年）難波で防人の検校に関わるが、この時の防人との出会いが『万葉集』の防人歌収集につながっている。天平宝字元年（757年）に発生した橘奈良麻呂の乱では、越中国赴任時に深い交流を持った大伴池主を始めとして大伴古麻呂や大伴古慈斐ら一族が処罰を受けたが、家持は謀反に与せず処罰を免れる。しかし、乱の影響を受けたものか、翌天平宝字2年（758年）に因幡守に任ぜられ再び地方官に転出。翌天平宝字3年（759年）正月に因幡国国府で『万葉集』の最後の和歌を詠んだ。天平宝字6年（762年）信部大輔に任ぜられ京官に復すが、淳仁朝で権勢を振るっていた太師・藤原仲麻呂に対して、藤原宿奈麻呂・石上宅嗣・佐伯今毛人の3人と暗殺計画を立案する。しかし密告により計画は露見し、天平宝字7年（763年）に4人は捕えられてしまう。ここで藤原宿奈麻呂が単独犯行を主張したことから、家持は罪に問われなかったものの、翌天平宝字8年（764年）正月に薩摩守へ左遷される報復人事を受けた。なお、九州に下向していたためか、同年9月に発生した藤原仲麻呂の乱での動静は伝わらない。その後、神護景雲元年（767年）大宰少弐に転じ、称徳朝では主に九州地方の地方官を務めている。神護景雲4年（770年）9月に称徳天皇が崩御すると左中弁兼中務大輔と要職に就き、11月の光仁天皇の即位に伴って、21年ぶりに昇叙されて正五位下となる。光仁朝では式部大輔・左京大夫・衛門督と京師の要職や上総・伊勢と大国の守を歴任する一方で、宝亀2年（772年）従四位下、宝亀8年（777年）従四位上、宝亀9年（778年）正四位下と順調に昇進する。宝亀11年（780年）参議に任ぜられて公卿に列し、翌天応元年（781年）には従三位に叙せられた。桓武朝に入ると、天応2年（782年）正月には氷上川継の乱への関与を疑われて解官されるなど、政治家として骨太な面を見ることができる。しかし、早くも同年4月には罪を赦され参議に復し、翌延暦2年（783年）には先任の参議であった藤原小黒麻呂・藤原家依を越えて中納言に昇進する。また、皇太子・早良親王の春宮大夫も兼ねた。さらに、延暦3年（784年）には持節征東将軍に任ぜられて、蝦夷征討の責任者となる。翌延暦4年（785年）4月には陸奥国に仮設置していた多賀・階上の両郡について、正規の郡に昇格させて官員を常駐させることを言上し許されている。同年8月28日薨去。最終官位は中納言従三位兼行春宮大夫陸奥按察使鎮守府将軍。兼任していた陸奥按察使持節征東将軍の職務のために滞在していた陸奥国で没した、あるいは遙任の官として在京していたとの両説がある。したがって死没地にも平城京説と多賀城説とがある。没した直後に藤原種継暗殺事件が造営中の長岡京で発生、家持も関与していたとされて、追罰として、埋葬を許されず、官籍からも除名された。子の永主も隠岐国への流罪となった。なお、家持は没後20年以上経過した延暦25年（806年）に恩赦を受けて従三位に復している。