1986년 고려대학교 의과대학을 졸업하고 고려대학교 병원에서 인턴과 레지던트 과정을 거쳐 순환기내과 전문의가 되었다. 1995년 대한순환기학회 주최 제1회 젊은 연구자상을 수상했으며 현재 고려대학교의과대학 순환기내과 교수, 대한내과학회 정회원, 대한순환기학회 정회원, 미국심장학회 정회원으로 활동하고 있다.

임도선 교수는 세계적 인명사전인 '마르퀴즈 후즈 후 인 더 월드(Marquis Who's Who in the World)' 2010년판에 등재되는 영예를 안았다. 동맥경화와 심근경색의 줄기세포 연구에 힘쓰고 있으며, 2009년에는 보건복지부가 지정한 우수건강도서인 국내 최초 의학 창작 만화 『가슴이 아파요』를 출간, 돌연사를 일으키는 심혈관 질환의 위험성을 일반인과 환자에게 알기 쉽게 전달하고자 노력하고 있다.