본관은 경주(慶州). 호는 의당(毅堂). 함경북도 명천 출생. 별명은 백인돌이이다. 김승주(金承柱)의 둘째 아들로 태어나 명천국민학교를 마치고, 1939년 경기중학교, 1942년 일본 히메지고등학교[姬路高等學校]를 졸업하였다.
1942년 도쿄제국대학[東京帝國大學] 의학부에 입학, 1947년 서울대학교 의과대학을 졸업하였다. 1948년부터 서울대학교 의과대학 예방의학교실 근무중 6·25전쟁이 일어나자 군의관으로 8년간 복무하였다.
1958년부터 1960년까지 국립중앙의료원 병리과 수석 의무관을 지내고, 1960년에서 1972년까지 우석대학교(현 고려대학교) 의과대학 교수로 재직하면서 교무처장, 의과대학 부속병원장, 의학기술초급대학교 학장을 역임하였는데, 당시 국내 의학 임상병리 검사기술 전문화의 초석을 다졌다.
1968년에서 1970년까지 대한혈액학회장, 1971년부터 1975년까지 대한헌혈협회장을 역임하면서 매혈을 추방하고 헌혈운동을 활발히 추진하였고, 1972년부터 1986년까지 한양대학교 의과대학에 재직시에는 원장·학장·부의료원장 등을 역임하며 임상병리 전문의를 양성하였다.
1973년부터 1974년까지 대한병리학회장, 1975년부터 1979년까지 대한혈액관리협회장, 1976년에서 1982년에는 대한의학협회 부회장을 지내고, 1976년 대한임상검사정도관리협회를 창설하여 임상병리 검사업무의 질적 향상을 도모하였다. 1980년 대한임상병리학회를 창설하였고, 1985년에서 1986년까지 대한의학협회 부의장, 1985년부터 1986년까지는 대한수혈학회장을 역임하였다.
1962년 제3회 대한의학협회 학술상, 1976년 대통령표창장, 1986년 모란장 등을 수상하였으며, 학술원 회원이 되었다. 1993년 그의 업적을 기리고자 의당학술상이 제정되어 혈액학을 연구하는 후학들의 연구에 많은 도움을 주고 있다. 저서로는 『검사성적의 임상적 활용』(1980), 『증상별 검사선택법』(1984), 『한국헌혈운동사』(1990) 등이 있다.