毛利辉元作为战国第一智将毛利元就的孙子和继任者在历史上的评价并不高，关于他的逸闻轶事中最著名的就是他在关原之战中不出兵险被家康贬为平民
在关原之战中辉元虽担任总大将，但并未出阵。战后险些被家康贬为平民，在吉川广家的斡旋下得以保全大名身份。辉元无力地叹息“近顷の世は万事逆さまで、主君が家臣に助けられるという无様なことになっている（“近来世间万事都颠倒了，主君还要难堪的依靠家臣帮助（方能保全）”）”。
也许不可避免的在秀吉死后，他生前所遗留下来的问题导致日本即将面临一场全国性的大动乱。一方面文吏派与武将派由于利益上的冲突，互不信任造成了两派之间的意见不和，势同水火；另一方面野心家德川家康认为此时终于可以摆脱丰臣秀吉的束缚，正是争取成为天下霸者的好时机。而近江的佐和山城城主、五奉行之一石田三成一向对德川家康不满，为了报答丰臣秀吉提拔自己作为秀赖的摄政者，同时不甘心自己的权力被德川家康所夺，决意起兵反抗德川家康。在这样的情形下丰臣政权趋于分裂。在庆长4年（1599年）开始形成以德川家康及石田三成为首的两派阵营，辉元起初曾考虑加入德川一方。不幸的是对于辉元和毛利家来讲，他们还是被长久以来的客卿安国寺惠琼所说服。安国寺惠琼作为毛利氏的外交僧侣在毛利氏内部有一定的地位，他使得辉元深信德川家康会夺取当时的幼主——丰臣秀赖的权力地位。最终出于政治上的考虑因素。毛利辉元决意加入石田三成一方，并且被推举为西军总大将。
与藤原惺窝、吉田意安、赤松广通等学者交情甚笃的朝鲜人姜沆，日后在对比德川氏和毛利氏的富有时，曾如此描述：“家康的土地上所获的米谷，对外声称二百五十万石，实际收入数倍于此。辉元的金银亦毫不逊色。家康坐拥关东，辉元握有山阴山阳两道。世人评价这二人的富有时曾说，家康的米谷多得可以用来铺一条从关东到京都的大道，辉元的金银多得可以把从山阴山阳到京都之间的桥梁全部换成金桥银桥。他们可谓富可敌国……”倘若不把毛利辉元拉拢进来，这场战争从一开始就注定失败，这些谁都明白。
庆长五年（1600年）7月15日一早，辉元带着年仅六岁的儿子秀就从广岛出发，16日晚抵达大坂。毛利辉元取代家康驻人西苑，令儿子秀就去秀赖身边侍奉，并于17日召众议事，决定发表讨伐德川家康的檄文。可是辉元并未表示热衷于这个新的“职务”，不仅不善于抓住指挥的时机，甚至还顾虑他自己能否胜任这个被德川家康称之为“西军”的统帅。三成最终让辉元（于7月15由安日艺的广岛城出发前往大坂），翌日进入大坂城。实质上三成只是让他担当名义上的总大将。这个致命的错误将演变为庆长五年9月15日（1600年10月21日）爆发的关原之战东军击败西军。
毛利集团的联合军（包括毛利辉元及其养子毛利秀元、吉川广家等）是西军中最为庞大的势力。但是在实际的战斗中，辉元却几乎是寸步难行。在固若金汤的大阪城中，辉元深信秀元所言，目下最好的措施就是坚守不出；同时指出三成的行动注定要失败，至少迎击是毫无价值的。吉川广家（一开始就反对毛利家加入西军一方）把这些通过黑田长政传达给德川家康，此前家康曾言倘若西军无所行动的话，将会有利于东军取得胜利。结果，事情却发展的出乎意料。尽管起初家康对吉川广家解释西军起兵与毛利辉元无关表示理解，但这似乎只是一种计策，目的在于把辉元独自束缚在坚固的大坂城中。一旦战役打响并且东军能够包围大坂城，那么大坂城就是家康的囊中之物了。家康公然宣称这场战斗是武士们的使命，特别是对所谓西军总大将的战斗。战后，辉元的土地被大减至周防国、长门国两国37万石，失去安艺，备后，石见，出云，隐岐五国及伯耆国西部三郡，高梁川以西的备中国，而且好像是个残酷的笑话，被削减的领地中中国地区岩国三万石被家康转封给了吉川广家以示感谢，更加令辉元痛苦不堪的是他不得不让毛利氏放弃安艺这个家园（长达几个世纪）。后来辉元成为长州藩主。相对于保住脑袋的辉元来说，安国寺惠琼就没那么幸运了，他连同石田三成与小西行长一共三人在同年10月1日先在京都游街示众，后在京都的六条河原被斩首。
关原合战后的同年10月，辉元剃发称幻庵宗瑞，让长子毛利秀就继任家督。庆长八年（1603年），辉元到江户请罪。翌年庆长九年（1604年）开始建造长门国萩城作为居城。元和九年（1623年）辉元正式隐居。宽永二年（1625年）4月27日，辉元在萩城四本松邸去世，享年73岁。