고인은 1951년 부산에서 2남 5녀 중 3녀로 태어났다. 초등학교시절 CBS 기독교방송 어린이 전속 성우로 방송을 시작한 김자옥은 중학교 재학 중 TBC 동양방송 ‘우리집 5남매’로 정식 데뷔했다.
1970년 MBC 2기 공채 탤런트에 합격한 김자옥은 이듬해 서울중앙방송(현 KBS)에 스카우트되면서 ‘심청전’ 주인공으로 발탁, 주목받기 시작했다. 이후 성우와 배우를 오가며 한국방송대상 성우상을 수상하기도 했다.
1975년 김수현 작가의 ‘수선화’를 통해 백상예술대상 TV부문 여자최우수연기상을 받았다.
김자옥은 16일 폐암으로 투병하던 중 별세했다. 김자옥의 빈소는 서울 성모병원에 마련됐으며, 오는 19일 발인이다. 장지는 미정이다.
아버지는 시인 김상화이며 막내동생이 SBS 김태욱 아나운서다. 남편은 ‘있을 때 잘해’로 유명한 가수 오승근이다.