호는 둔재(鈍齋), 본관은 광주(光州)이다. 할아버지는 김수(金須)인데, 감찰어사로서 영광군(靈光郡)에 나갔다가 삼별초와의 싸움에서 전사해 문하시중에 추증되었다. 아버지는 김태현(金台鉉)으로, 국자감시에 수석으로 합격하고 전시(殿試)에 합격해 재상에 올랐다. 어머니는 왕정단(王丁旦)의 딸인 개성군대부인(開城郡大夫人)이다. 처는 찬성사 원관(元灌)의 딸로, 2남 4녀를 낳았다. 아들은 김승조(金承祖)와 김회조(金懷祖)이며, 사위는 최중손(崔仲孫), 권용(權鏞), 류사손(柳思孫), 홍인호(洪仁浩)이다.
김광철(金光轍)은 17세에 과거에 급제해 부친 김태현을 따라 원에 들어가 천수성절(天壽聖節)을 축하하였다. 문음(門廕)으로 판관에 임명되었고, 감찰규정(監察糾正), 검교전객승(檢校典客丞), 정언(正言) 지제교(知製敎), 헌납(獻納), 양광도 안렴사를 지냈다. 집정(執政)을 거슬려 또 지방으로 나가 선주(善州) 수령과 복주(福州) 판관을 거쳐 개성소윤(開城少尹)에 임명되었다. 전리총랑(典理摠郞), 성균좨주(成均祭酒) 지전법사(知典法事)를 거쳐 지신사(知申事)에 올랐다.
1344년(충목왕 즉위) 6월에 서연(書筵)을 설치했을 때 지신사로서 서연관에 참여했다. 이후 판도판서(版啚判書), 동지밀직사사(同知密直司事), 상호군(上護軍), 화평군(化平君), 판밀직사사(判密直司事), 우문관제학(右文館提學), 삼중대광(三重大匡)에 올랐다. 1347년(충목왕 3) 2월에 정치도감(整治都監)이 설치되었을 때 판밀직사사로서 정치도감 판사에 임명되어 활동했다. 이해 10월에 원이 기황후의 친족 기삼만(奇三萬)의 사망으로 인해 직성사인(直省舍人) 승가노(僧家奴)를 파견해 정치관(整治官) 백문보(白文寶) 등에게 곤장을 쳤다. 안축(安軸)과 왕후(王煦)는 성지(聖旨)로 용서하였고, 김광철과 전 대호군(大護軍) 이원구(李元具)는 질병으로 인해 곤장을 면제받았다. 1349년(충정왕 1) 6월 병자일에 사망하였다.
시호는 문민(文敏)이다.