1990년 1월 24일 부산광역시북구금곡동에서 태어나면서 부모와 함께 살지 못하고 할머니와 함께 살았다. 성인이 된 이후에 제대로 된 직장을 가지지 못하는 모습을 보고 매우 안타까워하는 할머니로부터 많이 혼나기도 했지만 《연예가중계》 프로그램에 출연하고 나서 할머니로부터 인정받게 되었다는 일화가 있다. 어릴 적 싸워서 코가 휘게 되어 "불편한 점은 없지만 숨을 크게 들이마시면 콧볼이 한 쪽만 붙어 숨쉬는게 힘들다"라고 했던 김민석은 최근 수술로 코뼈를 교정했다. 음식점에서 주방보조로 일하다 사장의 도움으로 일식조리사 자격증을 취득하였고 이후 한식과 양식 조리사 자격증도 취득하였다.
그러다 우연히 배우를 꿈꾸게 되고 "다시는 주방 칼을 잡지 않겠다"라는 결심을 한 뒤 그동안 사용하던 칼을 자신이 가르쳤던 직장동료 형에게 물려주고 서울로 올라와서 퀵 택배와 음식점 등의 배달 아르바이트를 하면서 단역 배우를 하다가 2011년 엠넷 《슈퍼스타 K》에 출연하게 되어 대중적으로 알려지게 되었다.
2012년 드라마 《닥치고 꽃미남밴드》 오디션에 합격하고 첫 연기를 하게 되었고 반응이 좋았다 본인도 연기쪽으로 가고 싶어 했으나 소속사는 아이돌 보이그룹을 지향하여 의견차가 나고 결국 소속사없이 혼자서 아르바이트를 하고 오디션을 보러 다닌다. 일찍이 슬럼프를 겪어온 김민석에게 웹드라마 《후유증》은 스스로 해낸 결과물이라서 의미가 깊은 작품이라고 한다. 2016년 사전 제작으로 방영된 드라마 《태양의 후예》에서 극중 서대영(진구 분)의 의동생 역을 맡으며 본격적으로 연기활동에 주목받기 시작했다. 최종 오디션때 출연진과 배우들에게 초밥을 만들어줬다는 일화가 있다. 태양의 후예 당시에도 연기활동과 아르바이트를 병행한 것으로 알려져 있다. 2016년 드라마 《닥터스》로 제53회 백상예술대상 TV부문 남자 신인 연기상을 수상했다.