1293년(충렬왕 19)에 전법총랑(典法摠郎)을 지냈다. 이 때, 경상도안렴사(慶尙道按廉使) 유호(劉顥)에게 백금 두근을 몰입당한 정리(丁吏) 임대(林大)와, 영고(營庫)의 검열을 두려워하던 영리(營吏) 허반(許頒)·김언(金彦) 등이 안렴사를 살해하였는데, 김원구가 이들을 추국하여 실토하게 한 뒤 참형에 처하였다.
1308년에는, 당시 심양왕으로 있던 충선왕이 원나라에 있으면서 개정한 관제와 비판(批判: 재상이 군신의 奏狀에 의사를 가하는 것)을 이혼(李混)·최균(崔鈞)·권준(權準) 등과 함께 가지고 와 선포하기도 하였다. 1334년에 발급된 김진(金稹)의 준호구에 의하면, 김원구는 후에 김사원(金士元)으로 개명하였다.