김원벽은 황해도 은율에서 태어났다. 1914년 서울로 올라와 경신학교에서 수학하였고, 숭실전문학교를 거쳐 연희전문학교로 진학하였다. 1919년 2월 박희도(朴熙道)ㆍ이갑성(李甲成) 등과 모임을 가지면서 3·1운동에 참여하게 되었다.
2월 25일, 학생대표들과 정동교회 이필주(李弼柱) 목사의 사무실에 모여 만세운동의 추진계획을 논의하였다. 그 결과 3월 1일에는 중등학교 학생들을 중심으로 만세운동을 진행하고, 전문학교 학생대표들은 제2차 만세시위를 준비하기로 결의하였다.
2월 28일, 승동교회에 다시 모인 학생대표들은 이갑성에게 받은 독립선언서를 나누어 가졌다. 그리고 이 자리에서 전문학교 학생들은 3월 5일 남대문역에서 제2차 만세운동을 전개하기로 결정하였다.
1919년 3월 1일, 김원벽과 학생대표들은 오후 2시 탑골공원에서 독립선언서 낭독이 있을 것임을 학생들에게 전하였다. 동시에 제2차 만세운동의 계획을 말하고, 3월 1일 시위에 가급적 참가를 자제해달라고 요청하였다.
3월 4일 김원벽은 학생대표들과 배재고등학교 기숙사에 모여, 3월 5일 오전 9시 남대문역(현 서울역)으로 집결하기로 결정하였다. 이튿날 오전 9시 김원벽은 인력거를 타고 ‘조선독립’이라 쓴 깃발을 흔들며 남대문역으로 나아갔다.
김원벽의 만세소리를 듣고 모여든 군중들과 함께 ‘대한독립만세’를 외치며, 남대문을 거쳐 대한문, 종로 보신각으로 나아갔다. 하지만 김원벽은 일본 경찰들에게 붙잡혀 2년간 옥고를 치렀다. 정부는 1962년 김원벽에게 건국훈장 독립장을 추서하였다.
