김남주는 1971년 5월 10일생으로 경기도 평택 출신이다. 1994년 SBS 4기 공채 탤런트로 뽑히면서 드라마 <공룡선생>, <도시남녀>, <모델> 등 트랜디한 작품에서 도회적인 이미지의 대표주자로 자리매김했다. 2001년에는 MBC 드라마 <그여자네 집>에서 '김영옥' 역으로 그 해 MBC 연기대상 최우수 연기상을 수상했다.
2005년 동료 배우 김승우와 화촉을 올리며 유부녀 반열에 들어섰으며 2007년에는 데뷔 이후 첫 영화이자 실제 유괴사건을 모델로 한 영화 <그 놈 목소리>에서 유괴범에게 아이를 잃고 서서히 무너져가는 엄마 '오지선'역으로 화려하게 복귀했다.
2009년에는 MBC 드라마 <내조의 여왕>에서 신데렐라에서 억척 평강공주로 남편내조에 온 삶을 내맡긴 여자 '천재애'역으로 '태봉이' 윤상현과 로맨스 라인을 형성하며 아줌마들에게 전폭적인 지지를 얻은 것은 물론 드라마 속에서 하고 나오는 아이템마다 화제를 불러 일으키며 '완판녀'의 타이틀을 거머쥐었다. 2010년에는 <내조의 여왕>의 시즌2 격인 <역전의 여왕>에서 '황태희'역으로 직장과 결혼생활의 애환을 리얼하게 표현하며 같은 해 MBC 연기대상 대상을 수상하는 기염을 토했다.
2012년 김남주는 시청률 45.3%를 기록하며 국민드라마로 우뚝 선 주말극 <넝쿨째 굴러온 당신>에서 능력있고 똑부러진 제작사 PD이자 애처가 남편 '방귀남'과 행복한 결혼생활을 영위하다 하늘에서 뚝 떨어진 시댁을 만나 매순간이 고난이자 가시밭길인 시월드와 고군분투하는 '차윤희' 역할로 열연했다. 김남주는 이 연기로 2012년 KBS연기대상을 수상하였다.