1911년 평안남도 성천군에서 태어났다. 본명은 김효식(孝植). 1929년 평양고보 졸업 직후 일본 호세이(法政) 대학 예과에 입학하고 재학 중 카프에 가입한다. 카프 동경지부 발행 동인지 『무산자』에 임화, 안막, 이북만 등과 함께 참여한다. 1930년 봄에 임화, 안만 등과 귀국하여 카프의 개혁과 신간회의 해소를 주장하고 평양 고무공장 노동자 총파업에 관여하면서 격문 등을 발표한다. 1931년부터 필명 김남천을 쓰기 시작하고 그해, 호세이 대학에서 제적당한다. 무산자사 조직원으로 활동하면서 예술운동의 ‘볼셰비키화’론을 내세워 카프 제2차방향전환을 시도하고 조선프로예맹의 조직을 기술 조직으로 개편하는 등 활발한 정치활동을 펼친다. 이즈음 「공장 신문」을 1931년 조선일보에, 「공우회」를 1932년 『조선지광』에, 평론 「영화운동의 출발점 재음미」를 중외일보에 발표한다. 1931년 10월 카프 1차 검거 때 ‘조선공산주의자협의회’ 사건에 연루되어 검거, 카프 임원 중 유일하게 기소되고 2년 실형을 선고받는다. 이때의 수감 경험이 단편 「물」(1933)의 창작으로 이어진다. 1935년부터 1936년 9월까지 조선중앙일보 기자로 일하고, 1935년 5월 임화, 김기진과 함께 카프 해산계를 제출한다. 1937년 「남매」를 발표하면서 소설 창작을 재개, 고발문학론·모럴론 등 창작방법론을 제창하면서 「처를 때리고」 등을 발표한다. 1940년에는 전향문학의 백미인 「경영」 「낭비」 「맥」 연작을 발표한다. 1946년 ‘조선문학가동맹’ 중앙집행위원회 서기국 서기장으로 활동하다가 1947년 임화 등 남로당 계열 문인과 함께 월북한다. 1953년 문학예술총동맹 서기장을 역임했으나, 남로당 숙청 시 임화와 함께 숙청되었다.