김성열은 일제강점기, 경기도 수원군 향남면 발안에서 일어난 독립만세운동을 주도한 독립운동가이다. 수원군 팔탄면 고주리 출신으로 천도교 전교사로서 구국동지회를 조직하여 활동하였다. 향남면 발안 장터 만세운동을 주도하는 등 화성 지역 항일운동을 확산시켰다. 4월 15일 제암리 학살사건을 저지른 일본 수비대에 의해 고주리에서 김성열을 포함한 일가족 6명은 무참하게 살해되어 순국하였다.
김성열은 서울의 만세운동에 직접 참가한 후 돌아와 장안면 수촌리의 백낙렬(白樂烈), 향남면 제암리의 안종후(安鍾厚) 등과 만세운동을 준비하였다. 1919년 4월 5일 향남면 발안 장날을 이용하여 안상용(安相容), 안진순(安珍淳), 강태성(姜太成) 등과 독립만세시위를 주동하였다.
발안 장터에서 일어난 만세시위는 면사무소와 발안주재소를 습격하는 등 일제 식민기관에 직접 타격을 가하였다. 당시 수원 지역 만세운동은 일본인 경찰 2명을 처단할 만큼 격렬한 양상을 보였다. 일제는 경찰과 군대를 증파하여 이 일대 촌락과 한국인에 대한 방화, 체포, 고문 등을 하면서 대대적인 보복에 나섰다. 김성열도 주동자로 체포되어 수원경찰서로 연행되어 고문당하였으나, 곧 석방되었다.
4월 15일 오후 2시경에 일본군 아리타 도시오[有田俊夫] 중위가 인솔한 10여 명의 군경이 제암리에 도착하였다. 이들은 주민들에게 전달할 사항이 있다고 속이고 23명을 제암리교회에 모이게 했다. 주민들이 지시에 따라 교회 안으로 들어가자 아리타는 출입문과 창문을 모두 잠그고 집중사격을 명령하는 동시에 불을 놓아 교회를 태워버렸다. 이때 주민들 23명이 교회 안에서 무고하게 학살되었으나 유해는 군경의 방해로 가족조차 접근할 수 없었다.
고주리로 이동한 일본 군경은 김성열 일가 6명을 검거하고 학살하여 시신마저 불태웠다. 선교사 스코필드(F. W. Schofield)는 시신을 수습하여 공동묘지에 안장하였다. 특히 참혹한 현장을 사진과 기록으로 남겨 일제의 야만적인 탄압의 실상을 폭로함으로써 이 사건은 세계적인 이목을 받았다.
1968년 대통령표창, 1991년 건국훈장 애국장이 추서되었다.