武田信玄死後，武田氏開始轉弱，再加上繼承的武田勝賴徵收重稅及徵集大量工人以興建新府城，令木曾家非常不滿。期間父親義康於天正7年(1579年)病逝，義昌繼任爲木曾氏第18任當家。天正10年(1582年)，義昌經遠山友忠與織田信長結盟，脫離武田氏的統治。義昌反叛令當時身在新府城的人質，包括70歲的母親、13歲的嫡子千太郎及17歲的長女巖姬，均被殺害，可算是悲慘的遭遇。在處決人質後，武田勝賴令堂弟武田信豐討伐義昌，但義昌因擁有地利及織田信忠的援軍支援下，成功擊退武田軍。此戰後織田軍得以長驅直進到新府城，大大加速武田家的滅亡。
武田氏滅亡後，義昌獲得安曇、築摩二郡。義昌派屬下進駐深志城(其後的松本城)，作爲統治二郡的據點。但3個月後爆發本能寺之變，織田信長自殺身亡令信濃國的家臣開始相殘，並令信濃國處於混亂局面。此時原被驅逐離境的小笠原氏在上杉景勝的軍力支援下趁亂自木曾家奪回據點深志城。敗退的木曾軍則退回木曾谷。
其後義昌與德川家康結盟，獲許諾協助重獲安曇、築摩二郡及維護木曾谷的安定。但至天正12年(1584年)，由於家康與豐臣秀吉對立。爲避免遭豐臣軍入侵，義昌撕毀與家康的盟約，並以次子義春爲人質，臣服豐臣家。對此家康感到非常不滿，亦曾爲此討伐義昌，但該戰最終由木曾軍獲勝。
天正18年(1590年)，德川氏被轉封至關東。同時秀吉則命令木曾氏改受德川氏統治，並同時被轉封到下總國阿知戶(即現千葉縣旭市網戶)一萬石，令木曾氏一族被逼離開根據地木曾谷。這次轉封令義昌受到極大的精神及經濟壓力，最終於文祿4年(1595年)於當地失意病逝，終年55歲。義昌死後由長子木曾義利繼任爲木曾氏第19任當家。
義昌的葬禮以海葬形式於椿海進行，墳墓則設於城下由義昌奠基的東漸寺(原名東禪寺)。寬文11年(1671年)，義昌下葬的椿海被幹拓，所得土地當時被用作農耕之用，現時部分已被改建爲“木曾義昌公曆史公園”作爲紀念。
義昌死後，繼承的義利因爲殺害叔父上鬆義豐等多宗暴行，最終於慶長5年(1600年)被改封及流放處分。義利成爲浪人後投靠蒲生氏，並隨蒲生氏改封至伊予松山。其子義辰則於侍奉後任的伊予松山藩主鬆平氏時因故被貶爲浪人。最終需依靠往日木曾氏家臣千村氏和山村氏的救濟過活。
