徳川（松平）家臣。鳥居忠吉の三男。通称は彦右衛門尉。
父と同様に松平氏に仕え、天文２０年（１５５１）１３歳のとき、駿府で今川氏への人質となっていた松平竹千代（のちの徳川家康）に随従した。その後、永禄元年（１５５８）の寺部城攻め、３年（１５６０）の大高城の兵糧搬入・守備（桶狭間の合戦における任務）、元亀元年（１５７０）の姉川の合戦、３年（１５７２）の三方ヶ原の合戦など、数々の合戦において武功を顕した。
元亀３年（１５７２）３月２５日、父・忠吉が死去、長兄の忠宗は早世しており、次兄の本翁意伯は出家していたため、元忠が家督を継いだ。
天正３年（１５７５）の諏訪原城攻め（三方ヶ原の合戦とする説もある）では銃弾にあたって左足が不自由になった。同年の長篠の合戦、８年（１５８０）の田中城・高天神城攻め、１０年（１５８２）の武田征伐、１３年（１５８５）の上田城攻めに従い、天正１８年（１５９０）の小田原征伐では岩槻城を落とした。
徳川家の関東移封後は下総国矢作４万石を与えられた。
慶長５年（１６００）、関ヶ原の役の緒戦には死を覚悟のうえで伏見城の守将となり、松平家忠・松平近正・内藤家長らと共に籠城、石田三成ら西軍の降伏勧告を断乎として拒絶し、８月１日に壮烈な討死を遂げた（伏見城の戦い）。このときの伏見城の床板は養源寺の本堂の天井板に使われており、『血天井』と呼ばれて有名である。
また、他家へ仕官する際に己の武功を誇る、いわば履歴書の意味合いを持つ感状を一切受け取らず、同様に官位の叙任の勧めも固辞し、生涯を無位・無官で通し、徳川氏に終生の忠誠を尽くした。