まだ徳川氏が三河西部の国人領主松平氏であった時代に三河東部の有力国人であった牧野氏は、駿河･遠江の戦国大名･今川氏と、新興勢力であった松平氏との間で翻弄されていた。徳川家康(当時は松平家康)が東三河に侵攻し優勢になった永禄8年(1563年)に牧野山城守は、嫡子･半右衛門正勝(のちの康成)と共にいち早くに内通した。その後は牛久保城主･牧野氏の徳川家康に対する帰順と、家康の三河平定に寄与した。国人領主牧野氏の庶流の一つに過ぎなかった牧野山城守定成,康成,信成の3代は、こうして家康の信任を得て、やがて譜代大名に上り詰めた。
　そののち牧野組を離れ、武蔵国足立郡石戸領(現在の埼玉県上尾市北西部から鴻巣市南西部にかけての地域)に5,000石の所領を与えられ、領内の川田谷村に陣屋を置き、徳川家康の直参となって仕えた。
　1599年に死去し、家督は息子の信成が継いだ。

　慶長4年(1599年)、康成の死去により信成が家督を継ぐ。この康成は、第二次上田合戦に参加して牛久保城主から大胡城主となった牧野右馬允康成とはまったく別人であり、混同されないように、康成･信成の系統は牧野山城守の一族と注釈して説明されることが多い。所領は武蔵国足立郡石戸にあった。
　慶長5年(1600年)の関ヶ原の戦いでは徳川家康に従って本戦に参加する。その後は徳川秀忠に仕え、慶長11年(1606年)には大番頭、慶長15年(1610年)には小姓組の番頭となった。慶長19年(1614年)には御書院番頭となる。同年冬からの大坂冬の陣では伏見城の守備、翌年の夏の陣では大坂城攻めに参加し、大砲で大坂城の櫓を破壊するという功績を挙げた。寛永3年(1626年)、2000石を加増される。
　寛永9年(1632年)、徳川忠長が流罪とされた高崎城へ赴き、その監査を行なった。寛永10年(1633年)、4000石加増され、合計1万石の大名となる。正保元年(1644年)、下総関宿1万7000石に加増移封された。正保4年(1647年)、病のため次男の親成に家督を譲って隠居し、慶安3年(1650年)4月11日に73歳で死去した。墓地は埼玉県鴻巣市本町の勝願寺。

　兄･九右衛門の早世により嗣子となった。父から独立した旗本として取り立てられ、幼少期から2代将軍徳川秀忠の小姓役などを務めた。寛永10年(1633年)1月に膳番に、8月に徒頭に任じられて上総国高根村に1000石を与えられた。寛永19年(1642年)3月に書院番頭、寛永21年(1644年)3月に4000石を加増、さらに父の旧領である武蔵国足立郡石戸1000石を加増され、5000石の大身旗本となった。
　正保4年(1647年)11月26日、父が病により隠居したため、関宿藩2代藩主となる。承応2年(1653年)9月、久世広之や土屋数直らと共に4代将軍･家綱の御側として幕政に参与する。承応3年(1654年)に辞職した板倉重宗の後任の京都所司代に任じられ、河内国内で1万石を加増された。明暦2年(1656年)8月5日には京都所司代であるという都合上、所領を河内･摂津国内に移封された。
　寛文8年(1668年)5月、摂津･河内国内から丹後田辺に移封された。藩政では家臣団の整理や藩政の基礎固めに専念している。延宝元年(1673年)9月29日、家督を弟の富成に譲って隠居する。その後、剃髪して哲山と号した。延宝5年(1677年)9月23日に死去。享年71。

　寛政の改革では老中首座･松平定信のブレーンとして幕政に参与した。藩政では田辺城三の丸に藩校･明倫斎を創設して学問を奨励し、藩士子弟の教育振興に努めた。寛政4年(1792年)には80歳以上の百姓,町人に褒美を与え、凶作に備えて備蓄制度を整備している。文化元年(1804年)8月22日、病気を理由に家督を長男の以成に譲って隠居する。
　文化8年(1811年)3月19日(幕府の記録では3月29日)に江戸で死去した。享年47。

　嘉永5年(1852年)6月5日、父が病気で隠居したため家督を継いで9代藩主となった。安政2年(1855年)2月に大坂加番に任じられる。元治元年(1864年)3月に二条城警備、7月の禁門の変では幕府方として参加して御所の警備を務めた。8月の第一次長州征討では14代将軍･徳川家茂の警護を務めている。これらの功績から、9月10日には奏者番に任じられた。
　慶応2年(1866年)の第二次長州征討では、丹後近海の海防などを理由に本国待機を許されている。この頃から誠成は病に倒れるようになり、慶応4年(1868年)の戊辰戦争では新政府に属している。明治2年(1869年)3月5日に田辺で死去。享年38。跡を長男の弼成が継いだ。
　誠成自身は開国論者であり、開明的な藩主といわれている。藩政では砲台の建設、藩校の増改築に努めて学問を奨励した。また、能書家であったともいわれる。