延宝元年（1673年）10月20日、分家の旗本・深溝松平伊行の次男として誕生。本家の島原藩の初代藩主松平忠房は長男の好房が早世し、次男の忠倫は不行跡を理由に廃嫡と、後継者に恵まれなかったため、貞享3年（1686年）7月に忠雄が忠房の養子に迎えられ、元禄4年（1691年）9月12日に世子に指名された。元禄11年（1698年）4月18日、忠房が隠居したため家督を継いだ。
元禄15年（1702年）から凶作が相次ぎ、さらに元禄期の貨幣経済の浸透により農業が衰退して藩財政が悪化した。このため、長崎商人の融資を受けている。宝永3年（1706年）2月には「島原大概様子」といわれる総検地を行なって、以後の島原検地の基礎を築き上げた。また、武芸を奨励したりしている。
しかし実子が早世したことから、晩年の忠雄は次第に藩政に精彩を失うようになったとされる。享保4年（1719年）には藩内で渋川勝章が山口勘右衛門に殺されるという事件が起こった。享保5年（1720年）には堀井四郎右衛門事件が起こり（堀井の妾が忠房の次男の忠倫の子を2人も生んでおり、それらを藩主の後継者にするべきと訴えた事件）、享保11年（1726年）には黒川政勝を登用して、以後は実権を黒川に任せて藩政の専横を招くなど、島原藩政は混乱した。さらに享保15年（1730年）には50人の百姓が逃散し、享保18年（1733年）に虫害、享保19年（1734年）10月には深溝松平一族から養子に迎えていた忠救の早世、享保20年（1735年）1月には藩内で疫病が流行するなど、不幸の連続が続いた。
後継者がいなかったため、忠救の実弟の忠俔を新たに養子に迎え、12月2日に隠居して家督を譲った。享保21年（1736年）2月7日、死去した。享年64。
