한국과학기술원(KAIST)에서 컴퓨터 비전 전공으로 공학박사 학위를 받았고, 삼성전자 종합기술원에서 28년간 차세대 IT 기술 연구개발에 몸담았으며 연구임원을 역임했다. 2008년부터 5년 동안 삼성전자 중국연구소 소장을 지내면서 중국 과학기술 분야 전문가로 활동했다. 이후 R&D경영연구소 소장 시절 『서울신문』에 칼럼 「김지연의 직장인을 위한 서바이벌 IT」를 연재했다. 이 칼럼은 중국 유력 경제지 『경제관찰보經濟觀察報 , The Economic Observer』에 「김지연의 과학기술 관찰科技觀察」로 번역되어 연재되었다. 지금은 하버드대학교와 공동으로 치매나 우울증과 같은 뇌질환을 치료하는 의료기기 연구에 전념하고 있다.