1964년 서울에서 태어나 서울대학교 사회학과와 하버드대학교 케네디스쿨을 졸업했다. 1985년 서울대학교 총학생회장과 전국학생총연합 의장을 지냈으며, 1992년 김대중 총재의 발탁으로 27세에 제14대 국회의원 선거에 출마했다. 1996년에는 국회의원에 당선되어 15대, 16대 국회의원을 지냈다.

이후 더불어민주당 최고위원과 민주연구원장을 역임했으며, 2020년 18년 만에 제21대 국회의원(서울 영등포구 을)에 다시 당선되었다. 제21대 국회에서는 국회 보건복지위원장을 맡아 코로나19 대응과 넥스트 팬데믹 대비를 이끌었으며, 'K-바이오 도약 10대 과제'를 제시하고 정부와 함께 첫 번째 과제인 WHO 글로벌 바이오 인력양성 허브 유치를 성공적으로 이끌었다.

이후 더불어민주당 정책위원회 의장을 지냈으며, 22대 국회의원으로 활동하고 있다. 더불어민주당 수석최고위원, 12·3 내란사태 특별대책위원장, 집권플랜본부장을 맡았고, 2025년 7월부터 2026년 6월까지 이재명 정부 제49대 국무총리를 역임했다.

정계를 떠나 있던 시기에는 '퇴수(退修)'의 시간을 보내며 함께하는 정치, 남을 돕는 정치의 가치를 더욱 깊이 깨달았다. 그 기간 동안 칭화대학교에서 법학 석사, 럿거스대학교 뉴어크캠퍼스 로스쿨에서 법학박사(J.D.) 학위를 취득하는 등 학업을 이어가며 국제적 식견과 네트워크를 넓혔다.

저서로는 『김민석의 퇴수일기』, 『다시, 김민석』, 『이재명에 관하여』, 『코로나 방역에서 글로벌 허브 백신까지』가 있으며, 공저로 『챗GPT 세계미래보고서』가 있다.前) 김대중 전 대통령 총재 비서실장