1992년 <동아일보>에 입사해 1997~2004년 의학을 담당하며 의학의 대중화에 앞장섰다. 미국 존스홉킨스 대학교에서 1년 동안 연수 후 귀국했다가 4개월 동안 황우석 교수 사태를 지켜보고 이 책을 쓰기 위해 <동아일보>를 떠났다.
의학 상식을 철학, 예술, 문학 등과 연관해 설명한 ‘재미있는 몸 이야기’, 관련 분야 의사들의 설문을 통해 명의를 선정해 소개한 ‘베스트 닥터’, 생활과 의학을 엮은 칼럼 ‘이성주 기자의 건강세상’ 등을 통해 독자의 사랑을 받았다. 꿈, 물, 공포 등 다양한 분야로 의학 기사의 영역을 확대했으며 줄기세포, 프로테오믹스, 유전체, 광우병 등 어렵고 생소한 의학 지식을 쉽고 재미있게 풀어 소개해서 호평을 받았다. 그는 14년간 기자로 활동하며 한국청년대상, 팬택 과학언론인상 등을 받았다. 그동안 『몸 지키는 몸 이야기』, 『베스트 닥터의 베스트 건강학』, 『인체의 신비』, 『대한민국 베스트 닥터』, 『뇌의학으로 본 한국사회』 등의 저서를 펴내기도 했다.