Song Kang-ho, à droite de l'actrice Jeon Do-yeon pour la conférence de presse du film Secret Sunshine en 2007.
Song Kang-ho possède son diplôme à Kimhae High College et, sans suivre de formation d'acteur, rejoint une troupe de théâtre social et le domaine de l'improvisation. L'expérience dans sa carrière de théâtre lui permet d'enrichir ses qualités bien que sa première scène date 1991 avec la pièce Dongseung. Il refuse d'abord toutes les propositions des producteurs et réalisateurs, puis finit par accepter un petit rôle dans Le Jour où le cochon est tombé dans le puits de Hong Sang-soo, en 1996.
L'année suivante, après avoir joué l'un des sans-abris dans le film documentaire Bad Movie de Jang Sun-woo, il a acquis une notoriété culte pour sa performance dans le film No. 3 où il incarne le rôle de Jo-pil, un gangster qui forme un groupe de jeunes recrues. Il remporte son premier prix du meilleur acteur dans un second rôle aux Blue Dragon Film Awards en 1997. Par la suite, il a joué dans plusieurs seconds rôles avant sa percée pour le thriller Shiri de Kang Je-gyu dans le rôle du partenaire de l'agent secret de Han Suk-kyu, Lee Jang-gil.
En 2000, il continue sa percée avec son premier rôle principal dans le film The Foul King, pour lequel il a fait la plupart de ses cascades. Mais c'est son rôle primé de nombreuses fois d'un sergent nord-coréen Oh Kyung-pil qui le placera parmi les principaux acteurs de la Corée du Sud. Ensuite, il joue dans le film Sympathy for Mr. Vengeance de Park Chan-wook où il joue le père qui poursuit les ravisseurs de sa fille.
Deux ans plus tard, il joue dans le film YMCA Baseball Team sur la première équipe de baseball de Corée qui s'est formé au début du {{s-}}. L'année suivante, il a incarné le rôle d'un détective incompétent dans le film, Memories of Murder où il a été une nouvelle fois été acclamé par la critique.
Il est repoussé à l'honneur en 2006 dans le film de science-fiction The Host de Bong Joon-ho. Le film a contribué à accroître la sensibilisation internationale sur le talent de Song Kang-ho et il a en effet été reconnu parmi les célébrités les plus connues d'Asie à la suite de sa nomination du meilleur acteur aux Asian Film Awards tenue à Hong Kong en mars 2007.
Song Kang-ho est réuni pour la quatrième fois avec le réalisateur Kim Jee-woon dans le film d'aventure Le Bon, la Brute et le Cinglé en prenant le rôle de Yun Tae-goo, le cinglé en 2008. Le film a été inspiré du film italien Le Bon, la Brute et le Truand de Sergio Leone.
En 2013, il incarne le rôle de Namgoong Minsu dans le film d'action et de science-fiction, Snowpiercer, le Transperceneige, adapté du roman graphique français Le Transperceneige de Jacques Lob. Il joue aux côtés de Chris Evans, Tilda Swinton et Jamie Bell. Ensuite, il tient le rôle de Nae-gyeong, fils d'une famille noble déchu qui est capable de discerner la personnalité, l'état mental et les habitudes d'une personne en regardant son visage qui le fera impliquer dans une lutte de pouvoir entre le prince Sejo et le général Kim Jongseo dans le film The Face Reader. Il a aussi interprété le rôle de Song Woo-suk dans le film dramatique The Attorney, inspiré de l'affaire Burim dans laquelle, 22 étudiants, enseignants et les employés de bureau qui appartenait à un club de lecture ont été arrêtés sans mandat sur de fausses accusations qu'ils étaient des sympathisants de la Corée du Nord pendant le régime autoritaire de Chun Doo-hwan en 1981. Le scénario lui est venu de façon inattendue. Il avait d'abord refusé ce film qui se concentrait sur les jours en tant que procureur de l'ancien président Roh Moo-hyun et l'affaire Burim. Il pensait qu'il jouerait le défunt président encore controversé. Il a estimé qu'il était tout simplement pas prêt pour cela et une semaine plus tard, il a accepté de prendre le rôle{{,}}.
Song Kang-ho épouse Hwang Jang-sook en 1995 et ont eu deux enfants, Song Jun-pyong (né en 1997) et Song Ju-yeon.