Ким Ки Дук родился 20 декабря 1960 года в деревне Собённи в уезде Понхва южнокорейской провинции Кёнсан-Пукто. Вскоре семья Ким Ки Дука переехала в Сеул, где его отдали в сельскохозяйственную школу, не доучившись в которой, в возрасте семнадцати лет он устроился работать на завод. В двадцать лет ушёл в армию, где прослужил пять лет в морской пехоте, потом два года провёл в церкви для незрячих, намереваясь стать священником. В этот период усилилось его давнее увлечение живописью, и он отправился в Париж, где в 1990—1992 годах изучал изящные искусства. В 1993 году Ким Ки Дук получил награду Института сценаристов (Educational Institute of Screenwriting) за лучший сценарий к фильму «Художник и преступник, приговорённый к смерти». Некоторое время он путешествовал по Европе и выставлялся как художник. После ещё двух наград за сценарии состоялся его режиссёрский дебют — фильм «Крокодил» (1996). Далее последовали фильмы: «Дикие животные» (1996), «Отель „Птичья клетка"» (1998) и экспериментальный фильм «Реальный вымысел» (2000), снятый десятью кинокамерами всего за 200 минут.
За первые девять лет своей кинокарьеры Ким Ки Дук снял 13 фильмов.
Ким Ки Дук возглавил жюри основного конкурса 41-го Московского международного кинофестиваля, который прошёл с 18 по 25 апреля 2019 года. В рамках фестиваля в программе «Мастера» состоялся показ его фильма «Человек, пространство, время и снова человек».
В ноябре 2019 года Ким Ки Дук вновь приехал в Россию и стал председателем жюри основного конкурса IV Сочинского международного кинофестиваля. Тогда кинорежиссёр анонсировал, что съемки его следующего фильма пройдут на территории России.
В 2017 году был обвинён анонимной актрисой в насильственном принуждении к съемкам в сцене секса в фильме «Мёбиус», на которые она якобы не давала согласия. В 2018 году еще три женщины обвиняли его в сексуальном насилии. Режиссёр выступил со встречными исками в связи с ложными обвинениями и диффамацией.
В январе 2019 суд приговорил Кима к штрафу в размере, эквивалентном 4,450 долларов США, за нападение; обвинение в сексуальном нападении при этом было снято.
Скончался на 60-м году жизни в ночь на 11 декабря 2020 года в больнице в Риге от осложнений, вызванных коронавирусной инфекцией COVID-19. По информации СМИ, с ноября режиссер находился в Латвии, где предполагал купить недвижимость и оформить вид на жительство.
