대한민국의 정치인이다. 더불어민주당 소속이다.

1966년 7월 11일, 전라북도 부안군에서 태어났다. 이후 전주진북초등학교, 전주남중학교, 동암고등학교, 전북대학교 상과대학 회계학과를 졸업했다. 민주화운동, 시민운동 등의 활동을 하였다. 이후 제8대 전라북도의회 도의원, 제6대 전라북도경제통상진흥원장을 역임했다.

2006년 제4회 전국동시지방선거에서 열린우리당 후보로 전라북도의회의원 전주 제2선거구(동서학동, 서서학동, 평화1~2동)에 출마해 당선되었다.

2012년 제19대 국회의원 선거에서 민주통합당 후보로 전라북도 전주시 완산구 갑 선거구에 출마하여 현역 국회의원인 무소속 신건 후보를 꺾고 당선되었다. 이후 새정치민주연합 원내부대표 등을 역임하였다.

2016년 제20대 국회의원 선거에서 더불어민주당 후보로 전라북도 전주시 갑 선거구에 출마하였으나 국민의당 김광수 후보에 밀려 낙선하였다. 당시 표차는 795표차 (0.9%)로 아깝게 낙선하였지만, 원외로 물러난 이후에도 전주시 갑 지역위원장과 더불어민주당 전라북도당위원장을 맡아 제7회 전국동시지방선거를 승리로 이끄는데 큰 역할을 맡았다.

2020년 제21대 국회의원 선거에서도 다시 전라북도 전주시 갑 선거구에 출마를 선언, 더불어민주당 예비후보로 등록하였다. 이후 펼쳐진 더불어민주당 경선에서도 같은 당 김금옥 예비후보에 승리하여 더불어민주당 후보로 공천이 완료되었고 본선에선 지난 총선에서 국민의당 바람을 뒤에 업고 본인을 눌렀던 무소속 김광수 후보와 재대결, 압도적인 격차로 누르고 지역구 탈환에 성공했다.

아나운서 김성주의 누나가 조선일보 김윤덕 기자인데, 이 때문에 김성주 아나운서의 형이 김윤덕 의원이라 잘못 보도된 기사도 있었다.
아나운서 김성주의 '형'이 김윤덕 국회의원이라 잘못 보도된 기사