김세종 교수는 1970년 연세의대를 졸업하고 유준 교수의 제자로 모교 미생물학교실에 입문하여 수학했다. 이때 ‘나병의 면역기전과 나반응’에 대한 주제로 의학석사 학위를 받으며 인도, 필리핀, 일본에서 나병관리 WHO fellow로 일하였다. 1977년 캐나다 아만드 플레피어 연구소에서 나균을 포함한 항산균 배양법 개발 분야를 연구하고, 1978년 뉴욕 슬로안-케터링 암연구소에서 주조직적합복합체 관련 면역유전학 연구를 하였다. 

1980년 8월에 귀국하여 김주덕 교수의 지도로 ‘사람에서 세포매개 임파구용해반응에 관여하는 새 표적항원의 규명’으로 의학박사 학위를 받았다. 1984년부터 1985년에 시애틀 프레드 허킨슨 연구소의 한센 박사와 한국인의 HLA 항원 빈도와 주조직적합복합체 연관된 새 항원을 규명한 연구 논문을 여러 편 발표하였다. 

이후 김세종 교수의 연구 분야는 간염 바이러스를 비롯한 바이러스 면역학과 세포죽음 관련 종양면역학으로 확대되었다. 김세종 교수는 ‘면역학’과 ‘면역학 길라잡이’를 출판하며 학생들이 면역학을 쉽게 공부할 수 있도록 하였다.

김세종 교수의 국내 학회 활동으로는 1974년 7월 대한면역학회 창립과 1978년 면역학 월례심포지엄 참여를 시작으로 총무이사, 학술이사를 거쳐 1998년 대한면역학회 회장을 역임하였다. 회장 임기 중 의과대학 기초의학 교수, 자연과학대학, 생명공학대학, 약학대학 교수들로 구성된 대한면역학회와 면역질환 관련 임상의학자들이 주축인 Biological Response Modifier(BRM) 학회의 통합을 추진하면서 우리나라 면역학이 더욱 발전할 수 있는 기초를 마련하였다. 

대한미생물학회에서는 용어제정위원, 부회장을 거쳐 1999년 회장을 역임하였다. 대한미생물학회 회장 임기 중인 2000년 의과대학, 자연과학대학, 공과대학 등에 분포한 국내 미생물학 연구자의 교류 확대와 활발한 학술활동을 위해 대한미생물학회, 대한바이러스학회, 한국균학회, 한국미생물·생명공학회, 한국미생물학회 5개 학회가 한국미생물학회연합을 구성하여 추계학술대회를 공동으로 개최하도록 하였으며, 현재까지도 계속 이어져오고 있다.

김세종 교수는 1989년 연세의대 학생과장(현 학생부학장)을 맡았고 1997년 의과대학 졸업생이 뽑는 올해의 교수로도 선정되었다. 2000년에는 연세의대 학장 취임 후 임기 4년에 걸쳐 광혜새교육과정을 시행하여 국내 의학교육 시스템 향상에 기여하였다. 학생 자기 주도 학습과 더불어 인문학, 사회학 소양을 보완하여 전인적인 의학자로 교육하는 새 교육과정은 이후 국내 의과대학 교육의 모범이 되었다. 

또 Yonsei Biomedical Symposium 개최와 실험동물시설 AAALAC 국제인증을 획득하여 의과대학 연구 능력을 국제 수준으로 높였다. BK21 의과학사업단은 우수사업단으로 선정되어 임상유전학과 신설과 의대 신관 및 강의동을 증축하는 등 의과대학의 기반 조성에도 힘썼다.

김세종 교수는 솔선수범하여 원칙을 지키며 주변 사람들을 존중하고 배려하는 학자로서 연구와 교육, 대학 행정에 헌신하였다. 더불어 넓은 안목으로 시대를 앞서가는 결정을 하며 대학과 학회가 발전할 수 있도록 중요한 방향을 설정하는데 기여하였다.