他出生于土佐国窪川，是侍奉土佐藩的儒学者谷景井的第四子。三个哥哥相继早夭，他成了继承人。幼年由伯父抚养，是个好动的孩子，长大后却变得勤奋好学，受到藩里的关注。
他前往江户，师从儒学者安井息轩、安积艮斋、朱子学者盐谷宕阴以及教授山鹿流兵学的若山勿堂等人。游学数年后他回到土佐，在藩校致道馆担任教授历史的助教。兼修学问与兵学，为他日后的军人生涯奠定了基础。
他在从江户返乡途中结识了武市半平太，倾向于尊王攘夷思想。他与主导藩政的吉田东洋就对外方针展开辩论，据说虽然反对东洋，却佩服他的气度。东洋遇害后，他与武市一起被提拔为藩主的近臣，在京都与各藩志士交往。
武市半平太失势被捕后，被视为同志的干城也遭降职，有一段时间闭门在家。第二年他重新担任藩校助教，但攘夷思想并未轻易改变，还批评继承东洋路线的后藤象二郎的富国强兵政策。
他在长崎与后藤象二郎、坂本龙马交往，被告知攘夷不可行。又在上海亲眼看到西洋的军事力量，于是改变想法，开始主张开国和倒幕。他与板垣退助等人在京都小松带刀的宅邸会见萨摩藩的西乡隆盛等人，缔结了以武力倒幕为目标的密约。
鸟羽·伏见之战揭开戊辰战争序幕后，他与板垣退助一起率领土佐藩兵出征。他在甲州胜沼之战中击败由新选组改编的部队，转战北关东，又参加了包围会津城的战斗。凯旋土佐后，他因战功获得加禄，并被任命为藩中要职。
废藩置县后他出仕新政府，历任陆军少将，成为守卫九州的熊本镇台司令长官。他对部队实施法式训练，推进军队近代化。后来他参加了出兵台湾，但因不满政府方针一度回到土佐闭居，之后再次被任命为熊本镇台司令长官。
在西南战争中，他在西乡隆盛率领的萨摩军的进攻下死守熊本城五十多天。战斗前夕城内起火，天守等建筑被毁，粮食也日渐匮乏，守城十分艰苦。他本人也中枪受了重伤，但援军赶到后包围被解除，他为政府军的胜利作出了重大贡献。
他因西南战争之功晋升为陆军中将，担任陆军士官学校校长等职。但得知政府和陆军首脑对出兵台湾时阵亡将士遗体遭到粗暴对待一事置之不理后，他愤而辞职以示抗议。同年他还反对官有物低价出售问题，与军人同伴一起提交了要求开设国会的建白书。
他受伊藤博文之托改革华族教育，出任学习院院长。他推行教育，使华族子弟成为守护皇室的力量，并致力于培养能在将来的议会政治中公正行事的人才。这些功绩得到认可，他依据当年制定的制度被授予子爵爵位。
内阁制度建立后，他成为第一次伊藤内阁的首任农商务大臣，开始走上政治家之路。从第二年起，他花了一年多时间游历欧洲，考察各国实情。他担心过度引进西洋文明会使国家因借债而衰弱，对日本的欧化主义批评日益加强。
回国后，他向内阁提交意见书，反对任用外国法官的条约改正方案，并主张言论自由。他身为阁员却批评内阁，与伊藤博文、井上馨激烈对立，见意见不被采纳便辞去大臣之职。不久井上也辞职，这一改正方案被阻止。
他成为贵族院议员，与政党和政府都保持距离，始终坚持以是否符合国民利益来判断政策的是非。作为土佐出身的元老，他备受尊重，坚持独立的政治活动，例如反对增税。他认为应当保护耕种自己土地的农民。
他直到晚年仍坚持政治活动，在足尾矿毒事件中实地调查，为救济受害者四处奔走。他还反对日英同盟，态度固执，有时使同志离他而去。他于这一年去世，墓与妻子、父亲和养子一起建在故乡窪川附近的山上。
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