통영에서 태어나 일본의 도쿄 아오야마 학원에서 영문학을, 미국 플로리다 서던 대학과 켄터키 대학, 아이오와 대학에서 문예창작을 공부했다. 1956년 미국 매거진 [하퍼스 바자]에 단편 「The Wedding Shoes(꽃신)」를 발표하며 작품 활동을 시작, 같은 해 이탈리아의 글로벌 매거진 [보테게 오스크레]에 「Love in Winter(겨울의 사랑)」를 게재하며 미국을 중심으로 다수의 영어 소설을 발표했다. 또한 영어로 쓴 소설을 직접 한국어로 번역, 개작하여 한국의 문학잡지에도 여러 차례 발표하고 단행본 『푸른 씨앗』과 『꽃신』을 출간했다.

1960년 펴낸 소설집 『The Happy Days(행복의 계절)』는 미국도서관협회에서 선정하는 올해의 우수 청소년도서와 뉴욕타임스 선정 올해의 우수 도서로 뽑혔으며 영국, 독일, 덴마크, 뉴질랜드 등에서도 출판되었다. 『Blue in the Seed(푸른 씨앗)』는 독일에서 우수 도서에 선정되었고 오스트리아 정부 문화상(어린이 청소년 문학 부문) 등을 수상했으며, 1976년 미국 정부 문학지원금 소설부분 수혜자로 뽑히고 「Village Wine(동네술)」이 미국 최우수 단편으로 선정되었다.

김용익의 소설은 덴마크와 미국 등의 중고등학교 교과서에 실렸으며, 그밖에 다수의 단편 소설 작품이 연극, 발레, 영화, 드라마 등으로 제작되어 공연되었다. 한국과 미국을 오가며 고려대, 이화여대, 웨스턴 일리노이 대학, 록헤븐 주립대학, UC버클리, 듀케인 대학 등에서 영문학과 소설창작 강의를 했다. 고려대 초빙교수로 한국에 돌아와 머물던 중 1995년 지병으로 쓰러져 별세, 그가 남긴 숱한 문학 작품의 배경이 된 고향 통영 선영에 묻혔다.