평범하게 학교생활을 하다가 고등학교 3학년으로 넘어가는 시기, 입시준비를 하면서 진로에 대해 고민하다가 연기자라는 직업에 매력을 느꼈고, 이에 대한 동경으로 배우라는 꿈을 꾸게 되었습니다. 4개월 동안 연기입시를 준비하여 한국예술종합학교 연극원에 합격했습니다.

고3 때 연기가 하고 싶다는 뜻을 부모님께 밝히자 심하게 반대하셨고, 이에 반항하여 가출했습니다. 3일 만에 온 가족이 모인 큰 집으로 귀가하자 명절이라 30명은 족히 모인 친척들이 "가출 소년이 돌아왔다"며 환호했습니다.  

배우 김동욱은 흔히 신인배우들의 등용문이라고 불리는 퀴어영화인 《순흔》을 통해 데뷔했습니다. 《순흔》 이외에도 《후회하지 않아》라는 퀴어영화에도 출연한 바 있습니다. 또한, 2004년 영화 발레교습소에 강기태 역의 비중 적은 조연으로 출연한 바 있습니다. 이후 《Rainbow me》, 《얼굴값》, 《강릉에서》, 《사과》,《머리 위의 숯불》 등의 여러 단편영화에 출연하며 연기 내공을 차근차근 다져가기 시작하며 단편영화계에서 손꼽히는 기대주였습니다.

2007년에 MBC 드라마 《커피프린스 1호점》에 출연하며 상업적 작품에 출연하며 본격적으로 대중들에게 얼굴을 알리기 시작했습니다. 극 중 최한결(공유 분)의 친구이며 커피프린스 직원인 '진하림' 역할을 연기하며 대중들에게 인기를 얻었습니다. 극 중 진하림이라는 캐릭터만의 특유의 귀여움과 코믹함 그리고 능글능글한 성격을 소화해 내며 연기력으로 많은 찬사와 호평을 받았습니다.

같은 해 KBS2 시트콤 못말리는 결혼에서 철없고 코믹한 캐릭터 '왕삼백' 역할을 연기했습니다. 영화 《동거,동락》, 《국가대표》에 출연했습니다. 이 영화가 관객 수 839만명을 돌파하며 그의 커리어가 한 단계 성장하는 모습을 보여주게 되었습니다. 《커피프린스 1호점》과 《국가대표》를 더불어 배우로서 큰 전성기를 맞이하게 되었습니다. 그는 이 영화 이후로 디렉터스 컷 어워즈, 맥스무비 최고의 영화상 시상식에서 신인상을 휩쓸었습니다.

영화 《카페 서울》, 《반가운 살인자》, 《로맨틱 헤븐》, 《고양이:죽음을 보는 두 개의 눈》, 《카운트다운》 등에 출연했습니다. 드라마는 《민들레 가족》, 《남자를 믿었네》, 《위대한 선물》에 출연했습니다. 2012년에는 영화 《후궁: 제왕의 첩》에서 사랑으로 벌거벗은 왕, '성원대군' 역을 맡으며 이 역할의 수많은 감정들을 연기해야 했고 감정의 폭과 변화가 매우 큰 캐릭터였습니다.

그럼에도 배역의 깊은 이해력을 바탕으로 별 잡음 없이 소화해 냈습니다. 심지어 사람들이 영화를 보고 김동욱의 재발견이라는 호평을 받았습니다. 김동욱도 이 역할에 지나치게 몰입했던 탓인지 촬영 이후 힘들었다고 전했습니다. 2014년에는 드라마 《하녀들》에 출연했습니다. 서브주연인 '김은기' 도령 역할을 맡아 사랑하지만 이루어질 수 없는 캐릭터를 연기하며 안정감 있는 연기력을 유지했습니다.

2015년에는 영화 《쓰리 썸머 나잇》, 같은 해 드라마 《귀신 보는 형사, 처용 2》에서 극중 '이철규' 역할로 특별출연했습니다. 2017년 드라마 자체발광 오피스에서 극 중 은호원(고아성 분)을 도와주는 의사 및 본부장 '서현' 역을 연기했습니다. 이어 2017년 12월에 개봉한 영화 《신과함께-죄와 벌》에 출연했습니다. 그는 극 중 김자홍의 동생 '김수홍'을 연기해 화제를 일으켰고 "진주인공이다" 라는 말이 나왔을 정도로 엄청난 호연을 보여줬습니다.

특히 현몽신에서는 웬만한 관객 모두가 눈물을 흘렸습니다. 이 영화가 결국 1441만명의 관객수를 돌파하며 김동욱을 천만관객 배우로 거듭나게 해주었습니다. 이 영화 이후로 제2전성기를 맞으며 배우로서 승승장구했습니다. 이 영화로 그해 열린 시상식에서 춘사영화제와 황금촬영상에서 남우조연상을 받았습니다.

그리고 우리나라 3대 영화상 중 청룡영화상과 백상예술대상 남우조연상에 노미네이트되는 기염을 토했습니다. 후속작인 신과함께-인과 연에는 주연으로 출연했습니다. 정작 본인은 이정재와 같은 특별출연으로 출연할 거라고 생각했지만 알고보니 꽤 중요한 역할을 맡아 놀랬다고 하며 또한 영화가 1300만 관객을 돌파하자 여동생이 가장 기뻐했다고 전했습니다. 

사실 <신과 함께> 이전까진 작품이 들어오질 않아 집에서 전전긍긍했고 배우의 길에 대해 고민했었는데, 김용화 감독에게 제의받게 되었습니다. 물론 제작자들, 투자자들의 반대가 있는 듯했으나 김용화 감독은 이미 일찌감치 수홍 역으로 낙점한 상태라서 김동욱을 투입시키기 위해 오로지 뚝심으로 밀어붙였습니다.

본인도 마지막 기회라고 생각하고 승낙했습니다. 그 결과 영화는 대성공했습니다. 본인에게는 새로운 전성기가 왔고 김용화 감독도 재기에 성공한 동시에 본인의 회사의 기술력을 더 알리게 된 계기가 되었습니다.  

같은 해 OCN 드라마 《손 the guest》에 출연했습니다. 윤화평 역을 맡아 폭발적 연기력을 선보이며 특히 빙의-수중 구마씬은 대호평을 받았으며 그의 연기력을 다시 한번 대중들에게 입증했습니다. MBC 월화 드라마 《특별근로감독관 조장풍》에 출연했습니다. 드라마 최초로 유부남 역할을 맡았지만 아저씨 역할을 맡기 위해 9kg을 증량했습니다. 이 드라마로 데뷔 16년 만에 MBC 연기대상에서 대상을 수상하는 영예를 누렸습니다. 대상 외에도 4개의 연기상을 받았습니다.

2020년에는 MBC 수목드라마 《그 남자의 기억법》에 출연하며 문가영과의 호흡을 맞췄습니다. 그는 극 중 과잉기억증후군을 겪으며 지나간 모든 순간을 기억하는 앵커 이정훈 역을 맡아 섬세한 표정 및 감정 연기, 딕션 등이 큰 호평을 받았습니다. 2021년에 tvN 월화드라마 《너는 나의 봄》에 출연하였고 극 중 '주영도' 역할을 맡아 배우 서현진과 좋은 호흡을 보여주었습니다.  

2022년에는 OCN, TVING 오리지널 드라마 《돼지의 왕》에서 20년 전 학교폭력의 트라우마가 되살아나 연쇄살인마로 흑화한 황경민 역을 맡았습니다. 살인마라는 역할을 무리없이 소화해내며 작품성과 배우들의 연기력이 큰 호평을 받았습니다. 2023년 KBS 드라마 《어쩌다 마주친, 그대》에서 앵커 윤해준 역을 연기했습니다. 2023년 1월 방송 예정이었으나, 5월로 연기되어 공교롭게도 똑같이 주연작인 tvN 드라마 《이로운 사기》과 방영일이 겹치게 되었습니다.

배우 김동욱은 차기작 ‘강력하진 않지만 매력적인 강력반’을 검토하고 있습니다.

이 콘텐츠는 스포엔 뉴세이의 콘텐츠로써 운영 지침을 준수합니다.