구례가 고향이며 중국 산동성 제남시에서 출생, 연세 대학교 정외과를 졸업하였다. 1969년 조선일보사에서 모집하는 신춘문예 소설 공모에 단편소설 『경찰관』이 당선. 현대문학의 추천을 받았다. 한국일보 창간 20주년 기념 200만원 현상 장편소설 공모에『최후의 증인』이 당선 작가로 성공한다. 이후 김성종은 국내 최고의 추리소설 작가이자 1970～80년대를 풍미한 최고의 대중문학가로 명성을 날린다. 당시 스포츠 신문 지면에는 다투어 그의 소설이 연재 되었고, 그의 소설을 바탕으로 만든 드라마 『여명의 눈동자』, 『제5열』등은 한국 근현대사의 질곡을 반영하는 거울과 같았다.

특히 『여명의 눈동자』는 대하 MBC TV드라마로 방영되어 전 세계를 경악케 한다. 일간스포츠 신문에 『여명의 눈동자』를 연재하던 도중 신문사의 요청으로 그의 최초의 하드보일드 추리소설 『제5열』을 동시에 연재하는 진기록을 세웠다. 밤낮 없이 추리소설 작업에만 몰두하던 어느 날 그는 갑자기 부산으로 이주하여 달맞이 언덕에 세계에서 유일한 전문 추리문학 도서관 '추리문학관'을 개관하여 추리문학을 널리 알리고 있으며 계속 추리소설을 집필하고 있다.

장편 추리소설로는 일본 열도를 배경으로, 설원 위에서 펼쳐지는 섬뜩하고 처절한 살인 사건을 그려낸 『후쿠오카 살인』을 비롯해 『입곱 개의 장미 송이』, 『백색 인간』, 『아름다운 밀회』, 『봄은 오지 않을 것이다』, 『안개의 사나이』등이 있고, 창작집으로는 『어느 창녀의 죽음』, 『고독과 굴욕』, 『죽음의 도시』,『불타는 여인』등 모두 100여권의 책을 발표했다.