Fill de Kim Il-sung, que el nomenà successor seu el 1980. El 1973 fou designat cap d’organització i propaganda del partit, i el 1991 comandant en cap de l’exèrcit. A la mort del seu pare (1994), bé que fou presentat com a nou líder del país, tingué dificultats per a consolidar la seva posició: fou nomenat secretari general del Partit Comunista (1997) i president de la Comissió de Defensa Nacional (2000), però no president, càrrec que ha restat vacant en consonància amb el títol de “líder etern” atorgat al seu pare el 1998.
Pressionat per una gravíssima crisi econòmica conseqüència de l’aïllament del règim fundat pel seu pare, el 2000 inicià una política de distensió amb contactes oficials amb els EUA i la primera trobada amb un cap d’estat sud-coreà (Kim Dae-jung), tot i que les relacions tornaren a deteriorar-se el 2002 amb motiu de la reactivació del programa nuclear per part de Corea del Nord. Les seves escadusseres aparicions públiques i trobades amb altres polítics d’alt nivell, limitades als anys 2000-02, en què es reuní amb el president de la República de Corea, Kim Dae-jung (2000), i el primer ministre japonès, Junichiro Koizumi (2002), feren sospitar sobre el seu estat de salut, i l’any 2008 un diari japonès el donà per mort, bé que a l’agost de l’any següent es trobà amb l’expresident dels EUA Bill Clinton amb motiu de l’alliberament de dos periodistes nord-americans arrestats per haver entrat il·legalment a Corea del Nord.
Des de l’any 2008, en què Kim Jong-il hauria patit un atac, la reiterada aparició del seu fill petit Kim Jong-un en actes oficials al costat del seu pare, així com la designació per a diversos alts càrrecs del partit i de l’exèrcit —al setembre del 2009 fou nomenat general— foren considerats com un senyal clar que el seu pare l’havia elegit com a successor, cosa que s’esdevingué quinze dies després de la mort de Kim Jong-il.