같은 해 7월 스페인바르셀로나에서 열린 1992년 하계 올림픽에 참가했다. 그는 예선에서 오루제프, 쿠바의 알도 마르티네스, 독일의 라이너 호이가벨을 모두 꺾으며 결승에 진출했으며 결승에서 대한민국의 김종신을 만나 4-1로 꺾고 금메달을 획득했다. 이듬해인 1993년 4월 몽골 울란바토르에서 열린 1994년 아시아 선수권 대회에 참가하여 호스바야르를 꺾고 대회 2연패를 달성했다. 이 대회 이후 조선민주주의인민공화국 레슬링 대표팀이 국제 대회에 불참하면서 김일도 국제 대회에서 모습을 감췄다.
1997년 현역에서 은퇴했고 1998년에 김형직사범대학 체육학과에 입학하여 학업을 이어나갔다. 2001년에 대학을 졸업하고 체육기술련맹 중경기처 레슬링협회 부원을 시작으로 체육행정인, 지도자 경력을 시작했다. 이후 조선레슬링협회 부서기장을 거쳐 2009년에 서기장으로 승진했다.