서울대학교 금속공학과를 졸업하고, 미국 미주리 주립대학교 금속공학 석사 학위와 뉴욕 RPI 공과대학교 재료공학 박사 학위를 취득했다. 그 후, NASA(미국항공우주국)와 뉴욕 인코(INCO) 중앙연구소에서 근무했다.
1979년, 12년간의 미국 생활을 정리하고 카이스트(KAIST) 교수로 부임하여 석·박사 인재 양성과 연구 활동에 전념했다. 1995년 3월부터 한동대학교 초대 총장으로 재임 중이다. 
김영길 박사는 ‘Why Not Change the World?’와 ‘공부해서 남 주자’는 독특한 슬로건으로 21세기에 부응하는 혁신적인 글로벌 창의 교육 커리큘럼을 실행하여, 한동대를 21세기 대학 교육의 모델로 부상시켰다. 2007년 한동대는 UNESCO/UNITWIN 주관 대학으로 선정되었고, 2011년에는 ‘유엔 아카데믹 임팩트’(UNAI)의 고등교육 역량 강화를 위한 글로벌 허브로 지정됨으로써, 한동대의 활동 무대를 전 세계로 넓혀 가고 있다.
김영길 박사는 2008년 국가 교육과학기술 자문위원회 과학기술분과 위원장과 2009년 유네스코 한국위원회 교육분과 위원장을 맡기도 했다. 제14대 한국사립대학총장협의회 회장과 제17대 한국대학교육협의회 회장을 역임하였다. 2013년 현재, 한국공학교육인증원(ABEEK) 원장, 유엔 아카데믹 임팩트(UNAI) 한국협의회 공동 회장, UNESCO/UNITWIN Coordinator, 학부교육 선진화 선도대학(ACE) 협의회 회장을 겸하고 있다.
저서로 영어판 『See the Invisible, Change the World』(Xulon Press, 2006)가 있다.

수상 내역

· 1976, 1981년 2회에 걸쳐 NASA Tech Brief Award 수상
· 1981년 미국 산업연구 Industrial Research Award(IR-100) 수상
· 1982년 국민훈장 동백장
· 1986년 세종문화상 과학 부문
· 1987년 한국 과학기자 클럽의 ‘올해의 과학자’로 선정
· 1992년 미국 금속학회(ASM: American Society for Metals) ASM Fellow Award 수상
· 1994년 미국 저명 과학자 인명사전(American Men & Women of  Science)에 수록
· 1997년 영국 캠브리지 International Biographic Center(IBC) ‘20세기의 뛰어난 사람 2000’에 선정
· 1998년 미국 인명사전 American Biographic Institute(ABI)에서 ‘500명의 영향력 있는 지도자(Five Hundred Leaders of Influence)’에 선정
· 1999년 한국기독교선교대상-교육자 부문
· 2004년 한국기독교학술상
· 2004년 한남인돈문화상