대한통의부(大韓統義府) 의용대(義勇隊) 대원으로서 활동하였다. 김정욱이 활동한 이 단체는 1920년 일제의 간도출병 이후 남만주지역에서 활동하던 독립군들이 보다 효율적인 독립운동을 전개하기 위하여 1922년 8월에 조직한 독립운동단체이다. 주요 인물로는 총장 김동삼(金東三), 부총장 채상덕(蔡相悳), 비서과장 고활신(高豁信), 민사부장 이웅해(李雄海), 검무부장 최명수(崔明洙), 교섭부장 김승만(金承萬), 선전국장 김창의(金昌義), 군사부장 양규열(梁圭烈), 법무부장 현정경(玄正卿), 사판소장 이영식(李永植), 재무부장 이병기(李炳基), 학무부장 신언갑(申彦甲), 실업부장 변창근(邊昌根), 식산국장 박득산(朴得山), 권업부장 강제하(康濟河), 교통부장 오동진(吳東振), 교통국장 황동호(黃東浩), 참모부장 이천민(李天民) 등을 들 수 있다.

김정욱이 소속된 통의부 의용군은 이 때 대대·중대로 편성되었는데, 간부 명단을 보면 제1대대장 강남도(姜南道), 제1중대장 백광운(白狂雲), 제1소대장 김보국(金保國), 제2소대장 전봉도(全奉道), 제3소대장 김기준(金基準), 제2중대장 최석순(崔碩淳), 제1소대장 김 전(金田), 제2소대장 이규성(李奎星), 제3소대장 신태봉(申泰鳳), 제3중대장 최시흥(崔時興), 제4중대장 홍기주(洪基柱), 제1소대장 장세룡(張世龍), 제2소대장 김국보(金國輔), 제3소대장 신홍영(申洪永) 등이었다.

김정욱은 1923년 6월 7일 통의부 의용군 제1중대 분대장으로서 부하 약간 명을 인솔하고 평북 강계(江界) 방면에 진입하였다. 그때 분대원들은 동군 어뢰면(漁雷面) 천성동(天成洞)에서 일경 1대(隊)와 조우하여 수시간 교전하였다. 한편 대장으로 있던 김정욱은 다른 임무를 띠고 부대에서 이탈하여 혼자 활동하고 있었는데 밀고로 일경 10여 명과 충돌하여 일경 2명을 사살하고 중과부적으로 전사 순국하였다.

정부에서는 고인의 공훈을 기리어 1995년에 건국훈장 애국장을 추서하였다.

• 독립신문(1923. 7. 21)
• 동아일보(1923. 6. 13)
• 한국독립운동사(문일민) 295면
• 한국독립사(김승학) 하권 113면
• 독립운동사자료집(국가보훈처) 제11집 415면
• 독립운동사자료집(국가보훈처) 제14집 938면