Выпускник Университета Корё.
Свою профессиональную карьеру Ким Джон У начал в клубе «Ульсан Хёндэ», за который он отыграл 3 сезона. В 2006 году Ким решил попробовать себя в иностранном чемпионате, перейдя в японский «Нагоя Грампус», но проведя в нём два года он вернулся в Южную Корею. В 2008 и 2009 годах Ким выступал за «Соннам Ильхва Чхонма», а с 2010 года играет за «Кванджу Санму Финикс».
В национальной сборной Ким Джон У дебютировал 19 октября 2003 года в матче со сборной Вьетнама, на сегодняшний день Ким провёл в составе сборной 62 матча, и забил в них 4 мяча. В составе сборной Южной Кореи Ким участвовал в Олимпиаде 2004, Олимпиаде 2008, Кубке Азии 2007 и чемпионате мира 2010.