Ким Чен Ын родился 8 января 1982, 1983 или 1984 года (СМИ называют разные даты рождения) в Пхеньяне, в семье наследника северокорейского вождя Ким Ир Сена — будущего лидера КНДР Ким Чен Ира и его третьей жены, бывшей актрисы Ко Ён Хи, младший сын.
Как утверждает разведка Южной Кореи, Ким Чен Ын закончил международную школу в Берне, Швейцария (англ. , коммуна Мури-Берн). С 2002 года в индивидуальном порядке учился в военном Университете имени Ким Ир Сена в КНДР.
В 2006 году в прессе появились сообщения о том, что руководящим работникам Трудовой партии Кореи были розданы значки с портретами Ким Чен Ына, что стало поводом для разговоров о том, что именно Ким Чен Ын будет преемником своего отца на посту руководителя КНДР. В январе 2009 года газета «Труд» сообщила, что Ким Чен Ир издал личную директиву руководителям Трудовой партии Кореи, где назвал Ким Чен Ына своим преемником, что позже подтвердили и спецслужбы Южной Кореи.
26-летнему Ким Чен Ыну в 2008 году в Пхеньяне начали строить отдельную резиденцию. Кроме того, реальное назначение Чен Ына преемником состоялось не в начале 2009 года, как считалось ранее, а в январе 2007 года. Об этом со ссылкой на высокопоставленный источник в КНДР сообщило базирующееся в Сеуле «Открытое радио Северной Кореи». В апреле 2009 года южнокорейское агентство новостей «Ёнхап» сообщило, что Ким стал членом совета национальной обороны КНДР.
В январе 2010 года новостные агентства со ссылкой на южнокорейское издание Daily NK сообщали, что правительство КНДР объявило 8 января — день рождения Ким Чен Ына — национальным праздником КНДР. Это может рассматриваться как еще одно подтверждение готовившейся передачи власти в КНДР от Ким Чен Ира к сыну.
В марте 2010 года в ЖЖ известного корееведа Андрея Ланькова появились подтверждения назначения Ким Чен Ына официальным наследником Ким Чен Ира:
27 сентября 2010 года произведён в звание генерала армии.
Ким Чен Ир скончался 17 декабря 2011 года от сердечного приступа, но объявлено об этом было спустя два дня. 24 декабря в центральном печатном органе ТПК — газете Нодон Синмун, Ким Чен Ын впервые был назван Верховным главнокомандующим Корейской народной армии: «Мы клянемся кровавыми слезами называть Ким Чен Ына нашим верховным главнокомандующим, нашим лидером». В ночь на 31 декабря Политбюро ЦК Трудовой партии Кореи официально назначило его верховным главнокомандующим вооружёнными силами страны. По сообщению северокорейской газеты «Нодон синмун», утверждён в должности Председателя Центрального комитета Трудовой партии Северной Кореи.
По источнику BBC, возможно что правление страной разделит с дядей Чан Сон Тхэком.
Согласно «Би-би-си», Ким Чен Ын, как и его отец, любит поп-культуру и следит за баскетбольными матчами американской лиги НБА.
Ким Чен Ын не отличается хорошим здоровьем — в 2009 году сообщалось, что у него избыточный вес (90 кг при росте в 175 см), диабет и гипертония.
У Ким Чен Ына есть ребёнок, который родился в конце 2010 года.