受到賞識
永祿10年(1567)，佐佐成政被信長提拔爲黒母衣衆筆頭，與其對應的是赤母衣衆筆頭前田利家。自永祿10年8月的稻葉山城合戰到天正3年(1575)8月的越前一向一揆討伐，8年中成政作爲黒母衣衆筆頭追隨信長南征北討，參加了歷次著名的合戰，因爲表現活躍多次被信長賞賜嘉獎。在這8年的戰亂中，成政不僅生存了下來，也逐漸成長爲一個有勇有謀的武將。
永祿10年8月15日，稻葉山城落城，齋藤龍興降伏。至此，美濃一國全部納入了織田家的版圖。隨後，信長將本城從尾張小牧山城移至稻葉山城，並改稻葉山城爲岐阜城，開始“天下布武”。永祿11年(1568)7月27日，信長在立正寺與流亡中的將軍足利義昭會面，義昭請求信長幫助他上洛。信長就此事聚集衆臣徵求意見時，成政與佐久間信盛向信長進言率義兵上洛，其他家臣也紛紛贊同。
永祿11年(1568)9月7日，織田軍打着擁護將軍的旗號開始上洛，順利平定南近江，於同月26日入京。上洛途中，成政與柴田勝家一起攻略日野城，日野城蒲生氏降伏。
攻打朝倉
織田信長在基本平定畿內之後，開始進攻南伊勢。同年8月28日，織田軍攻略大河內城，北畠具教、具房籠城。因爲織田軍夜襲失敗，而開始包圍戰，佐佐成政與柴田勝家在城東側佈陣，參與包圍。大河內城一直堅守到10月27日纔開城降伏，然後信長次子茶筅丸(即織田信雄)成爲了北畠家嗣子，南伊勢落入信長手中。
元龜元年(1570)4月，織田信長率領近3萬人通過他的妹夫淺井長政的領地進攻越前朝倉家。朝倉家措手不及，無法組織有效的抵抗，織田軍一路進軍順利。雖然織田家和淺井家有聯姻關係，但是朝倉家也是淺井家的世代盟友，夾在兩者之間的淺井長政最後還是選擇了背叛信長，開始準備對織田軍發動進攻。
爲了避免遭受兩面夾擊，信長撤退了。這個時候的殿軍是木下藤吉郎，藤吉郎抵禦住朝倉軍的攻擊，使全軍成功撤退，這便是著名的金崎撤退戰。在這次作戰中，佐佐成政則是作爲木下藤吉郎的援助力量——據《武功夜話》記載，“佐佐鐵炮隊沿着山脊佈陣，由兩組鐵炮兵輪流打擊，當一組射擊完畢填裝彈藥時便換另一組向越前軍射擊……”。佐佐成政的鐵炮隊在這個時候就已經使用二段擊，被視爲是後來長篠合戰中三段擊的原型。不過，由於《武功夜話》的可信度不高，成政在此戰中使用二段擊的記載值得懷疑。
攻略淺井
同年6月，信長爲了報復淺井長政的背叛，兵發小谷城。織田軍在面對小谷城的虎御前山設陣，並且在小谷城下發火。最後關頭，朝倉家的援軍到達，信長不得不將本陣轉移。因爲是在敵人眼前的撤退，所以殿軍任務十分艱難。信長給予佐佐成政、中條家忠和簗田廣正三人五百鐵炮、五十張弓，交予他們殿軍任務。戰前，信長的十幾個馬回衆因爲與成政關係要好，從本陣祕密溜出前往援助成政，可見成政在織田家中人緣極佳。22日，三田村表撤退戰，織田軍勝利，此戰佐佐成政建立了轟動一時的功名，世人稱之爲“三田村表の殿”。交戰過程中，成政選擇有利地勢以弱勢兵力迎戰敵軍，且身先士卒作戰勇猛，成功完成殿軍任務。
因爲成政等人的奮戰，織田軍本陣順利從虎御前山撤退至龍之鼻，淺井·朝倉軍則駐紮於大依山。28日，兩軍於姊川展開決戰，織田·德川聯軍勝利，成政斬殺淺井方上阪源五。姊川合戰雖然沒有給予淺井、朝倉兩家致命一擊，但是使兩家暫時無力對織田家發動強大攻勢。
掃除威脅
同年8月，信長爲了討伐三好三人衆從岐阜城出征，進攻攝津野田·福島，三好笑巖、細川六郎籠城。9月，信長此時已考慮了對大阪石山本願寺的作戰，在大阪十町築砦，由齊藤新五、稻葉伊予、中川八郎左衛門守備;另在大阪川口築砦，由佐佐成政、平手監物等人一起守備。9月14日，本願寺五、六千人出陣森口，春日井堤合戰，成政“一番槍”(兩軍交戰時第一個衝入敵陣的人)。18日，成政參與中島合戰。
元龜2年(1571)9月，火燒比睿山延歷寺;天正元年(1573)4月12日，上洛中的武田信玄病故，武田大軍退回甲斐;同年7月18日，信長追放將軍足利義昭，室町幕府滅亡;8月，織田軍發動一乘谷城合戰和小谷城合戰，朝倉、淺井家先後滅亡。織田信長徹底掃除了畿內的威脅，而他也成爲了世人畏懼的第六天魔王。天正2年(1574)元旦，信長設宴招待衆臣，席間端出由朝倉義景、淺井久政和淺井長政三人頭蓋骨所製成的漆金酒器，衆人皆駭然。據說散席後，諸將都退出了，成政留下來向信長諫言，援引《後漢書》中的言辭，請求信長能夠重視以德服人。信長聽後大喜，遂引成政入內室討論政務。
天正2年7月，長島一向一揆討伐。不幸的是，成政的長子(同時也是獨子)鬆千代丸在長島一向一揆討伐中被鐵炮射殺，年僅13歲。在佐佐家系譜中關於鬆千代丸的記載不多，這次出征很有可能還是他的初陣。 次年，成政收不破河內守盛國的次子成光爲養子，即佐佐右馬頭成光。
對戰武田
天正3年(1575)5月，不甘心上洛失敗的武田勝賴終於忍耐不住，不管衆人的勸告，點起甲信大軍，主動挑起戰端，直奔駿河。武田軍與織田·德川聯軍在長篠設樂原對陣，織田·德川聯軍運用新的戰法——防馬柵與鐵炮三段式填裝法，以此戰勝了武田勝賴的騎兵團。“三段式填裝法”即是將鐵炮兵分爲三列，在同一時刻，第一列的士兵射擊，第二列的士兵處於點火狀態，第三列則在填裝彈藥。佐佐成政與前田利家等人在長篠合戰中作爲鐵炮奉行，表現活躍。
長篠合戰後，織田家的進攻矛頭開始指向北陸。天正3年8月，成政隨信長出陣討伐越前一向一揆，此戰是成政作爲信長直屬的最後一戰。戰後佐佐成政、前田利家與不破光治(府中三人衆)被信長分封在越前，成爲柴田勝家的寄騎，同時負責對柴田勝家的監督工作。20日，成政等人又被授予府中二郡，成政此時也開始修築自己的本城小丸城。
