현재 태재미래전략연구원 이사장과 서울대학교 명예교수로 일하고 있다. 프랑스 블레즈 파스칼 대학교에서 재료공학 박사학위를 취득한 후, 1982년부터 2008년까지 서울대학교 공과대학 교수로 봉직했다. 재료미세조직 창의연구단장으로 활동하면서 과학기술훈장과 한국공학한림원이 수여하는 ‘젊은 공학인상’을 받았다. 서울대학교 공과대학 학장, 교육과학기술부 장관과 국가과학기술위원회 위원장을 역임했으며, 2008년부터 2011년까지는 울산대학교 총장, 2015년부터 2019년까지는 포스텍 총장으로 일했다. 현재 [동아일보] 객원논설위원으로 ‘김도연 칼럼’을 연재하고 있으며, [조선일보] 독자권익보호위원회 위원장을 맡고 있다.