1978年3月至1984年9月在武漢水運工程學院（現武漢理工大學）船舶內燃機和動力裝置專業學習，分別獲得獲學士和碩士學位。后留校在熱工教研室任助教。

1985年3月考取中國艦船研究院博士研究生，1989年4月畢業，獲工學博士學位。而后，一直就職于中國船舶工業總公司第七一一研究所（1999年起隸屬于中國船舶重工集團公司）。

1989年4月至1995年10月在第二研究室歷任工程師、高級工程師、研究員、室副主任。

1996年6月任熱氣機工程研究中心主任。

1998年5月被聘為博士生導師。

2000年2月任所長助理，并被任命為某重點型號分系統主任設計師。

2001年2月任七一一研究所總工程師兼熱氣機工程研究中心主任。

2004年2月起一直任所長兼總工程師。

2004年9月13至11月30日在清華大學公共管理學院參加“科研院所長現代管理MPA高級研修班”的脫產學習。

2009年當選為中國工程院院士。

2015年7月任上海大學校長。 ^[3] 

2017年9月任上海大學黨委書記。 ^[2] 

中國共產黨第十八屆、十九屆中央委員會候補委員 ^[4]  ，第十屆上海市政協委員，第十一屆上海市委委員，第十一屆全國政協委員，第十二屆全國人大代表。 ^[5-8]  上海市第十五屆人民代表大會代表。 ^[9] 

2017年9月15日，上海大學在校本部行政樓報告廳召開教師干部大會，宣布上海市委、市政府關于上海大學領導班子調整的決定。市委組織部副部長陳皓同志宣讀了市委、市政府相關干部任免決定，金東寒同志任上海大學黨委書記。 ^[2] 

先后榮獲國防科技系統勞模、上海市勞模等20多項省部級以上榮譽稱號。全國優秀科技工作者、上海市科技精英、何梁何利技術進步獎等榮譽。所領導的團隊多次獲上海市勞模集體等榮譽，獲得國家科技進步特等獎1項、一等獎1項，省部級科技進步一等獎3項。

1998年5月獲“第6屆中國青年科技獎”，

2001年12月獲“第5屆中國青年科技創新獎”，

2003年4月獲“全國五一勞動獎章”。

2006年獲國家科學技術進步獎一等獎。

2007年5月獲中共中央、國務院、中央軍委的表彰。

作為學科帶頭人，所領導的團隊入選首批國防科技創新團隊。先后主持國防重點預研、國家自然科學基金、先期技術演示驗證和重大型號研制等20多項重要的科研和工程項目。項目經費總共達數億元,在國內外發表論文20多篇,重要的科研報告200多篇。

在專業領域內有很高的學術地位,擔任國際內燃機學會(CIMAC)理事、國際熱氣機會議理事會理事、中國內燃機學會副理事長、上海市內燃機學會副理事長、上海造船學會第十一屆理事會副理事長、國防科技獎船舶專業評審委員會主任委員、上海市船舶與海洋工程學會副理事長、上海工程師學會副理事長、上海市科學技術協會副主席等。

還任武漢理工大學、上海交通大學、海軍工程大學的兼職教授等。