김용윤은 한국 최초의 비올라 독주자로서 비올라 음악 발전의 기초를 다지는데 기여해 온 연주자이다. 특히 1960년대까지만 해도 생소하던 비올라를 독주 악기로 인식시키고 많은 레퍼토리를 발굴, 초연함으로써 비올라 음악을 널리 보급하는데 크게 공헌해왔다. 경희대학교 음악대학을 거쳐 오스트리아 빈 음악 아카데미에서 비올라 및 지휘를 전공한 그는 빈 음악원 마스터 클래스에서 비올라 연주자 디플로마를 획득하였다.
그는 독주자로서 뿐 아니라 실내악, 오케스트라의 단원 및 지휘자로 다채롭고 활발한 연주 생활을 하였다. 60년대 당시 서울 현악사중주단의 멤버로 활동하면서 국내에서는 거의 불모지와 다름없던 실내악 분야를 개척하였고, KBS 교향악단의 비올라 수석을 10여년간 역임하였다. 72년에는 지휘자 쿠르트 뵈스에게 발탁되어 오스트리아 브루크너 오케스트라 제2수석으로 활약하였고, 린츠 방송 실내악단 수석 및 국립 빈 폴크스오퍼 심포니 오케스트라 종신 단원으로 활동하기도 하였다. 78년에는 서울챔버 오케스트라를 창단하여 현재까지 이끌어오고 있으며 86년 빈 음악제와 94년 잘츠부르크 음악제에서 크게 호평받은 바 있다. 98년에는 이들과 함께 미국 뉴욕, 워싱턴에서 연주회를 가졌는데, 워싱턴 포스트지의 평론가 조셉 매크레란이 “지휘자 김용윤은 확고한 음악성을 바탕으로 한 명확한 표현으로 오케스트라를 이끌어 나갔는데 나는 아직까지 이 이상의 좋은 연주를 들어본 적이 없다”고 극찬하여 화제가 되기도 했다.
후진 양성에도 남다른 열정을 보인 그는 김남윤, 강동석, 이성주, 배익환 등 국내 정상급 바이올리니스트를 비롯하여 국내외 무대에서 활발히 활동하고 있는 유수한 바이올린, 비올라 연주자들을 키워낸 스승이기도 하다. 또한, 서울시향, 부산시향, 광주시향, 인천시향 등을 수차례 객원지휘 하면서 광주시향, 전주시향 상임지휘자로 활약하였고, 현재는 이화여자대학교 명예교수와 서울챔버 오케스트라 명예음악감독을 겸임하고 있다