대한민국의 축구선수로 대전 하나 시티즌 소속이다. 포지션은 미드필더.

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2013년 대전 시티즌에 입단하며 프로무대에 입문하였고, 김인완 감독의 조언으로 대학교까지 왼쪽 윙을 봤던 김성수는 왼쪽 윙백으로 포지션을 변경했다.

4월 20일 수원 삼성과의 홈 경기에서 첫 선발 출장하였다.

당시 대전은 주앙파울로에게 집중된 공격을 분산시킬 필요가 있었지만 김병석과 지경득 등이 극심한 부진에 빠짐으로써 공격진에 새로운 활기를 불어 넣어줘야 했고, 이에 김인완 감독은 화려하지 않지만 악바리 근성과 저돌적인 플레이, 빠른 발을 가진 김성수를 선택한 것이었다.

김성수는 김인완 감독의 선택에 보답하듯 활발한 플레이를 펼쳤으며, 연이은 부산 아이파크전에서도 선발 출전, 활발한 움직임과 저돌적인 돌파로 부산 수비를 흔들었으며, 과감한 중거리 슈팅은 물론 김병석과의 스위칭 플레이면에서 완벽한 호흡을 자랑했다.

하지만 공격포인트를 기록하지는 못했고, 이후 별다른 활약을 보여주지 못했으며, 시즌 중반 김인완 감독이 사임하고 조진호 대행 체제로 운영되면서 완전히 주전 경쟁에서 밀려 경기에 나오지 못했다.

데뷔 첫해 리그 11경기에 출장을 기록했으며, 팀은 끝내 강등되었다.

2014년 리그 단 4경기 출장에 그쳤고, 2015년에도 단 리그 4경기에 출장에 그쳤다.

2015시즌을 끝으로 대전에서 방출되었으며, 이후 반년간 무소속으로 지내다가 고양 자이크로 FC로 이적해 반시즌동안 8경기에 출장하였다.

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2016시즌을 끝으로 고양이 해체되면서 김성수는 다시 무소속이 되었는데, 모두의 예상을 깨고 다시 대전 시티즌으로 이적하였다. 대전 소속 시절 거의 경기에 뛰지 못한 김성수의 재영입에 팬들은 상당히 의문을 품었다.

그리고 의문을 가질만하게 김성수는 2017시즌 리그 단 한경기도 출장하지 못하였으며, 시즌 종료 후 계약이 만료로 또다시 방출되었다.

공익 근무를 위해 K3리그 청주 FC로 이적하였다.

2020년, 새로이 개편된 대한민국 4부 축구리그인 K4리그 참가팀 시흥시민축구단으로 이적하였다.

리그에서 한시즌동안 보인 기록은 리그와 FA컵 통합 23경기 출전 4골 1도움이다.

2021시즌을 앞두고 대전 하나 시티즌 구단 유튜브에 올라온 동영상에서 김성수의 모습이 포착되면서 3번째 대전 입단이 유력시 되고 있다.#

2021년 1월 28일 대전 하나 시티즌 입단이 공식 발표되면서, 4년만에 다시 대전과 프로 무대에 복귀하였다.