유신독재 시절 민주화운동에 투신하여 투옥, 제적, 강제징집을 당하며 바람직한 사회의 모습과 사회변화의 원리를 고민했고, 학문의 길에 들어선 이후에는 이러한 고민의 연장선상에서 경제체제와 경제개혁의 문제를 공부했다. 하버드대학교에서 박사과정을 밟으면서 미국식 주류경제학을 배우는 한편, 지도교수 스티브 마글린(Steve Marglin)을 통해 아시아인 유일의 노벨경제학상 수상자인 아마르티아 센(Amartya Sen)과 교류하게 되었고, 밥 로우손(Bob Rowthorn) 등 영국 케임브리지 대학의 진보적 경제학자들과 앨런 리피에츠(Alan Lipietz) 등 프랑스의 레귤라시옹 학파 학자들과도 교류하게 되었다. 제프리 삭스(Jeffrey Sachs)의 조교였으며, 폴 크루그먼(Paul Krugman)의 수강생이었고, 조지프 스티글리츠(Joseph Stiglitz)와는 연구 프로젝트를 통해 만났다. 학문적 입장은 크게 보아 개혁적 케인스주의 입장을 취하고 있으나, 신고전파, 제도주의, 마르크스주의 등 다양한 접근법을 융합하는 연구방법론을 취하고 있다. 전공 분야에 있어서도 경제성장론을 주된 분야로 연구했지만, 여기에 한정되지 않고 미시적으로는 노동시장, 거시적으로는 국제금융에 이르기까지 다양한 분야를 섭렵했다. 한국에 귀국한 이후에는 양극화 등 당면한 정책 문제에 관한 연구에 집중했다.

 학위 취득 후 미국 노트르담대학(University of Notre Dame), 영국 케임브리지대학(University of Cambridge), 일본 리츠메이칸대학(Ritsumeikan University)에서 조교수를 역임했으며, 1997년 귀국하여 KDI국제정책대학원 교수로 재직하고 있다. 또한 미국 캘리포니아주립대(UCSD), 중국 베이징대, 칭화대의 초빙교수를 역임했다. 현실 정치를 통해 정책을 구현하는 데 관심이 많아 정부 및 정당 관련 활동에도 활발하게 참여하였다. 대표적으로 참여정부 초기에 동북아경제중심추진위원회 위원으로 활동했으며, 현재는 민주당 헌법제119조경제민주화특별위원회 위원장으로 활동하고 있다. 대중과의 소통 또한 중시하여 언론 활동을 많이 해왔다. 한겨레신문 <삶과 경제> 고정 칼럼니스트로 수년간 활동했으며, 현재는 경향신문 <유종일 칼럼>을 집필하고 있다. 방송에서도 MBC TV <아주 특별한 아침> 고정 패널, MBC 라디오 <유종일의 손에 잡히는 경제> 진행자, 그리고 MBC 라디오 <손석희의 시선집중> 고정 패널로 활동했다.

 주요 저서로『경제 119』(시사IN북),『박정희의 맨얼굴』(시사IN북, 편저), 『위기의 경제』(생각의 나무),『한국경제 새판짜기』(미들 하우스, 공저), 『Democracy, Market Economics, and Development』(World Bank, 편저), 『Governing Globalization: Issues and Institutions』(Oxford University Press, 공저),『Capital, the State, and Labour』(Edward Elgar, 편저) 등이 있으며, 주요 논문으로는 “한국경제의 양극화와 지속가능한 성장”(응용경제연구, 공저), “Income Distribution and Growth in East Asia”(Journal of Development Studies), “Government Debt, Income Distribution and Growth”(Cambridge Journal of Economics), “새 성장이론의 비판적 검토”(경제논집, 공저), “Macroeconomic structure, endogenous technical change, and growth”(Cambridge Journal of Economics), “Competition and Co-operation: Toward Understanding Industrial Districts”(Review of Political Economy) 등 다수가 있다.