경기고등학교와 서울대학교 의과대학을 졸업하고 현재 서울아산병원 신경과 교수로 재직 중이다. 인간의 행동을 뇌의 현상으로 풀어보는 데 관심이 생겨 신경과를 택했으며 주 전공은 뇌졸중 분야이다. 대한신경과학회장, 대한뇌졸중학회장을 역임했다. 30권의 저서와 580편의 학술논문을 저술한 신경학의 권위자로 ‘함춘의학상’, ‘분쉬의학상’, ‘아산의학상‘ 등 주요 의학상을 수상하였다. 논문을 쓰면서 본인이 지나치게 논리적인 사람으로 변해가는 것 같아 의학 연구 도중 틈틈이 『뇌에 관해 풀리지 않는 의문들』, 『신경과 의사 김종성 영화를 보다』, 『뇌과학 여행자』 같은 뇌 관련 대중서를 집필했으며, 2005년 『춤추는 뇌』로 제2회 의사문학상(수필부문)을 수상하였다. 이 책에서 영화, 소설, 오페라 등 여러 예술 속에 숨어 있는 뇌과학을 찾아 소개하며, 뇌과학과 진화론을 접목하여 자신과 주변 세상을 제대로 이해하자는 흥미진진한 주장을 펼치고자 했다.