Kim Kwang-il iniciou suas atividades no setor audiovisual sul-coreano no começo dos anos 2000. Ele conseguiu integrar elencos de produções cinematográficas variadas em seus anos iniciais, fazendo seu debut na comédia dramática de época Conduct Zero, lançada em 2002, onde teve a oportunidade de vivenciar a dinâmica de grandes sets de filmagem desde cedo.
Mais adiante, o ator garantiu participações de suporte em projetos expressivos comercialmente, como o aclamado melodrama April Snow, estrelado por Bae Yong-joon em 2005. Ele também atuou em produções independentes e de ação de menor orçamento nos anos seguintes, figurando no elenco de O Guerreiro da Luz em 2006 e no filme Os Invencíveis em 2008.
Após o período intenso de lançamentos na década de 2000, Kim Kwang-il manteve uma postura bastante discreta nos bastidores coreanos. Entre 2024 e 2026, ele segue afastado de grandes papéis comerciais na televisão e nos cinemas, sendo lembrado principalmente por sua colaboração em produções clássicas que marcaram a expansão do cinema coreano.