1920년 북간도에서 홍범도(洪範圖)부대에 참여하여 활동하였다. 당시 홍범도는 대한독립군(大韓獨立軍)을 조직하여 사령관의 직책을 맡고 있었으며, 부사령관에 주 달(朱達), 참모장에 박경철(朴景喆)이 일하고 있었다. 그러던 중 1920년 10월 일제의 간도출병이 있자 국내의 정황을 파악하기 위하여 동지인 정재균(鄭載均)과 함께 함남 풍산(豊山)지역을 중심으로 활동을 전개하다 체포되었다. 일제는 김병선 등이 폭탄과 권총을 소지하고 국내로 들어왔다고 판단하고, 1921년 1월 24일 2명의 경찰관을 대동하고 현장을 파악하고자 하였다. 이에 김병선 등은 일본 경찰의 총을 탈취하려고 시도하다 피살 순국하였다.

정부에서는 고인의 공훈을 기리어 1995년에 건국훈장 애국장을 추서하였다.

• 독립운동사자료집(국가보훈처) 제14집 967면
• 명치백년사총서(김정명) 제1권 분책 515·516면