경기도 부천 출생. 인천공립보통학교를 거쳐 인천상업학교에 입학하였다가 뒤에 중앙고등보통학교에 편입하였다. 경성제국대학 법문학부 영문학과와 대학원에서 수학하였다. 중앙고등보통학교 영어 교사를 거쳐서 광복될 때까지 보성전문학교 교수로 재직하였고, 1944년에는 연극협회 상무이사를 역임하기도 하였다.

광복 이후에는 조선문학가동맹에 가담하여 비평가로 활동하였으며, 주간 『상아탑(象牙塔)』을 간행하였다. 1946년 문학대중화운동위원회 위원을 역임하였고 1950년에 가족과 함께 월북하였다.

그의 문학 활동은 1945년에서 1949년 사이의 짧은 시기에 집중되어 있다. 그의 문학관은 ‘상아탑 정신’에서 잘 나타나 있는데, 이것은 그가 대학에서 수학한 매슈 아놀드(Anold, M)의 비평관과 동양적 지성의 양심론에 바탕을 두고 있는 것이다. 현대를 과학의 시대, 산문의 시대로 보는 그는 해방된 현실에서 새로운 조선문화건설을 강조하고 있다.

그는 문학을 통해서 역사적 현실과 인민을 발견하였고, 그러한 태도를 그의 비평을 통해 구체적으로 드러내고 있다. 그의 평론으로는 「임화론」(상아탑 3∼4, 1946.1.)·「시를 위한 시-정지용론」(상아탑 5, 1946.3.)·「소시민의 문학-유진오론」(상아탑 6, 1946.3.)·「탁류의 음악-오장환론」(민성 6, 1946.5.)·「금단의 과실-김기림론」(신문학 3, 1946.8.)·「순수의 정체-김동리론」(신천지 21, 1947.11.) 등이 있다.

김동석의 비평 활동이 조선문학가동맹의 진보적인 민족문화의 논리와 연결되어 주목을 받게 된 것은 김동리와 펼친 순수논쟁을 통해서였다. 김동석은 「순수의 정체」에서 김동리의 순수문학을 비판하였을 뿐만 아니라, 역사의 진보에 대한 신념과 문학의 사회적 역할을 적극 옹호하며 문학의 시류적인 정치성을 특유의 비유와 논리로 비판해 나간다.

1949년에 발간된 평론집 『부르조아의 인간상』은 『예술과 생활』(1947)과 함께 김동석의 광복 후에 발표된 비평들을 모은 대표적인 업적이다. 총 3부로 구성되어 있고 각각 ‘순수의 정체’, ‘생활과 비평’, ‘고민하는 지성’이라는 제목이 붙어 있다. 1부 ‘순수의 정체’는 김동리(金東里)를 비롯하여 안회남(安懷南)·이광수(李光洙)·김광균(金光均) 등에 대한 작가론으로 이루어져 있다.

2부 ‘생활과 비평’은 매슈 아놀드의 비평과 셰익스피어(Shakespeare, W.)에 대한 연구논문으로 이루어져 있다. 3부 ‘고민하는 지성’은 사르트르(Sártre, J. P.)의 실존주의에 대한 비평과 다수의 짧은 소론들로 구성되어 있다. 그밖에 시집으로 『길』(1946)·『해변의 시』(1946)가 있다.