경상북도 울진 출신. 1907년 8월 군대해산으로 해산군인이 대거 의병대열에 참여하는 시기에 의병을 조직하여 경북 일대에서 활동하였다. 특히 김정원은 의병대를 거느리고 울진 서북방 산간 지역을 근거지로 하였다.
어선을 탈취하여 일본군을 공격하는 계획을 세우는 등 유격전술로 일본군을 공격하였다. 1907년 12월 16일 90여 명을 인솔하고 울진군 탕실(湯實)에서 숙영하던 중 야노(矢野)중대의 급습을 받아 분전하였으나 전사, 순국하였다.
1995년 8월 건국훈장 독립장이 추서되었다.