1971년 10월 01일, 0세 때, 송일국은 서울특별시 강남구 압구정동에서 배우 출신 정치인 김을동과 송정웅의 아들로 태어났다.

1987년경 · 16세 무렵, 송일국은 서울 현대고등학교에 다니며 미술대학 진학을 꿈꿀 만큼 미술에 깊은 관심을 보였다.

1990년경 · 19세 무렵, 송일국은 청주대학교 예술대학 연극영화학과에 진학했다.

1998년 00월 00일, 27세 때, 송일국은 MBC 드라마 '해바라기'와 '왕초' 등에서 단역을 맡았고 한동안 장준하라는 예명을 썼다.

2001년 00월 00일, 30세 때, 송일국은 MBC 단막극 '베스트극장 - 미인시대'에 출연해 시청자들에게 얼굴을 알렸다.

2002년 00월 00일, 31세 때, 송일국은 드라마 '인생화보'의 주연을 맡았고 '장희빈'에서는 김춘택 역을 연기했다.

2002년 00월 00일, 31세 때, 송일국은 KBS 연기대상에서 남자 신인연기상을 받았다.

2004년 00월 00일, 33세 때, 송일국은 KBS 드라마 '애정의 조건'에서 한가인의 상대역을 맡아 40% 안팎의 시청률을 기록했다.

2004년 00월 00일, 33세 때, 송일국은 KBS 드라마 '해신'에서 염장 역을 맡았다.

2004년 04월 00일, 33세 때, 송일국은 KBS 대하드라마 '불멸의 이순신'의 이순신 역에 캐스팅됐다는 보도가 총선 열흘쯤 전에 나온 뒤, 총선을 사흘 앞두고 김명민으로 교체됐다. 캐스팅을 처음 보도한 기자는 훗날 송일국에게 사과했다.

2005년 00월 00일, 34세 때, 송일국은 KBS 연기대상에서 '해신'으로 인기상과 수애와 함께한 베스트커플상을 받았다.

2005년 00월 00일, 34세 때, 송일국은 손예진과 호흡을 맞춘 영화 '작업의 정석'으로 약 250만 관객을 모았다.

2006년 00월 00일, 35세 때, 송일국은 MBC 연기대상에서 대상과 최우수연기상을 함께 받았다.

2006년 00월 00일, 35세 때, 송일국은 그리메상 남자 최우수연기자상과 대한민국 문화연예대상 TV 부문 대상을 받았다.

2007년 00월 00일, 36세 때, 송일국은 MBC 드라마 '로비스트'에서 해리 김 역을 맡았고 서울특별시 홍보대사로 위촉됐다.

2007년 00월 00일, 36세 때, 송일국은 중앙대학교 예술대학원 공연영상학과에 입학했다.

2008년 00월 00일, 37세 때, 송일국은 서울 국제 트라이애슬론 대회에 선수로 참가했다.

2008년 00월 00일, 37세 때, 송일국은 KBS 드라마 '바람의 나라'에서 고구려 대무신왕 무휼 역을 맡았고, 그해 KBS 연기대상 최우수연기상과 최정원과 함께한 베스트커플상을 받았다.

2008년 01월 00일, 37세 때, 송일국은 판사 정승연과의 결혼 계획을 언론을 통해 알렸다.

2008년 01월 17일, 37세 때, 송일국은 프리랜서 기자 김순희로부터 자신에게 폭행당해 치아를 다쳤고 6개월 치료가 필요하다는 내용으로 고소당했다.

2008년 1월 17일경 · 37세 무렵, 송일국은 김순희 기자와 의혹을 처음 보도한 매체를 명예훼손 혐의로 맞고소했다.

2008년 03월 17일, 37세 때, 송일국은 경찰·검찰 조사와 거짓말탐지기 검사를 거쳐 폭행 혐의를 벗었고, 진료 기록상 상처 치료가 고소일 이전이었던 것으로 드러난 고소인 김순희는 무고 혐의로 불구속 기소됐다.

2008년 04월 00일, 37세 때, 송일국은 베이징 올림픽 성화 봉송 주자로 서울 구간을 달렸다.

2009년 00월 00일, 38세 때, 송일국은 중앙대학교 예술대학원 공연영상학과를 마치고 석사 학위를 받았다.

2009년 08월 19일, 38세 때, 송일국은 자신을 무고한 혐의로 기소된 김순희의 재판에서 김순희가 징역 8월을 선고받고 법정구속됐다. 이 형은 그해 11월 12일 확정됐다.

2009년 12월 00일, 38세 때, 송일국은 김순희를 상대로 낸 민사소송에서 1억 원의 손해배상 판결을 받았다.

2010년 00월 00일, 39세 때, 송일국은 MBC 드라마 '신이라 불리운 사나이'에서 최강타 역을 맡았고 충청남도 홍보대사로 활동했다.

2011년 00월 00일, 40세 때, 송일국은 연극 '나는 너다'에서 안중근과 그의 아들 안준생을 1인 2역으로 연기하며 연극 무대에 처음 섰다.

2011년 00월 00일, 40세 때, 송일국은 KBS 드라마 '강력반'에서 박세혁 역을, 이어 '발효가족'에서 기호태 역을 맡았다.

2011년 00월 00일, 40세 때, 송일국은 대한민국 대중문화예술상에서 문화체육관광부 장관 표창을 받았다.

2014년 00월 00일, 43세 때, 송일국은 세쌍둥이와 함께 KBS2 예능 '해피선데이 - 슈퍼맨이 돌아왔다'에 고정 출연하며 삼둥이 아빠로 널리 알려졌다.

2014년 00월 00일, 43세 때, 송일국은 영화 '현기증'과 '플라이 하이'에 출연했고 대한적십자사 홍보대사를 맡았다.

2014년 00월 00일, 43세 때, 송일국은 '슈퍼맨이 돌아왔다'로 KBS 연예대상 PD 특별상을 받았다.

2014년 09월 18일, 43세 때, 송일국은 인천 아시안게임 성화 봉송 도중 시민이 아들 민국의 얼굴에 상처를 냈다는 SNS 글이 전날 퍼지자, 소속사를 통해 사실이 아니며 아이가 전날 밤 잠결에 스스로 긁은 상처라고 해명했다.

2015년 00월 00일, 44세 때, 송일국은 영화 '타투'에서 한지순 역을 맡았다.

2016년 00월 00일, 45세 때, 송일국은 KBS1 대하드라마 '장영실'에서 조선의 과학자 장영실 역으로 주연을 맡았다.

2016년 00월 00일, 45세 때, 송일국은 '장영실'로 KBS 연기대상 중편드라마 부문 남자 우수연기상을 받았다.

2016년 02월 00일, 45세 때, 송일국은 세쌍둥이와 함께 출연하던 '슈퍼맨이 돌아왔다'에서 하차했다.

2016년 07월 18일, 45세 때, 송일국은 연극 '나는 너다'를 본 최정원의 추천으로 줄리안 마쉬 역을 제안받았고, 소속사의 반대를 공연기획팀이 설득해 출연이 성사됐다고 밝혔다. 노래가 약점이라 윤복희·최정원에게 조언을 구하고 이탈리아 가곡을 배우기 시작했다.

2017년 00월 00일, 46세 때, 송일국은 연극 '대학살의 신'에 미셸 역으로 출연했고 2019년 재공연에도 같은 역으로 참여했다.

2020년 00월 00일, 49세 때, 송일국은 뮤지컬 '브로드웨이 42번가' 재공연에서 다시 줄리안 마쉬를 연기했다.

2022년 00월 00일, 51세 때, 송일국은 그해 두 편의 뮤지컬 오디션에 지원했으나 모두 떨어졌다.

2022년 12월 01일, 51세 때, 송일국은 세 번째로 줄리안 마쉬를 맡은 '브로드웨이 42번가'를 예술의전당 CJ토월극장에서 이듬해 1월 15일까지 공연하며, 약점이던 노래에 자신감이 붙었고 언젠가 '시카고'의 빌리를 연기하고 싶다고 말했다.

2023년 00월 00일, 52세 때, 송일국은 뮤지컬 '맘마미아'에서 빌 역을 맡았다.

2024년 00월 00일, 53세 때, 송일국은 황정민이 주연하고 양정웅이 연출한 연극 '맥베스'에서 뱅코우 역을 맡았다.

2024년 00월 00일, 53세 때, 송일국은 tvN '유 퀴즈 온 더 블럭'에 나와 영화·드라마 출연 제안이 들어오지 않는다며, 육아에 시간을 쏟고 '슈퍼맨이 돌아왔다'의 아빠 이미지가 굳은 것이 배우 경쟁력에 영향을 줬을 수 있다고 말했다.

2024년 08월 29일, 53세 때, 송일국은 잡지 '브라보 마이 라이프' 9월호 표지 촬영 인터뷰에서 '맥베스' 개막 전 불어난 체중을 한강 달리기와 식사량 조절로 7~8kg 줄였고 15kg 감량을 목표로 한다고 밝혔다.

2024년 09월 00일, 53세 때, 송일국은 SBS '미운 우리 새끼'에서 아내의 전보 이후 별거 중이라는 소문을 사실이 아니라고 부인하며, 뮤지컬 두 편 공연 때문에 바로 함께 옮기지 못했을 뿐이라고 설명했다.

2024년 10월 00일, 53세 때, 송일국은 뮤지컬 '애니'에서 억만장자 올리버 워벅스 역을 맡아 뮤지컬 1세대 배우 남경주와 더블 캐스팅됐다.

2025년 03월 09일, 54세 때, 송일국은 TV조선 '식객 허영만의 백반기행'에서 허영만과 인천 송도를 돌며, 아내의 공무원 전보로 가족이 송도를 떠나게 됐다고 말했다.

2026년 03월 15일, 55세 때, 송일국은 SNS에 세쌍둥이 생일을 축하하는 가족사진을 올리며 장남 대한이 185cm로 자신보다 커졌고 세 아들이 중학교 2학년이 됐다고 전했다.

2026년 05월 10일, 55세 때, 송일국은 황수영 감독의 영화 '잃어버린 사이'에 정성인·정하율과 함께 출연해 2015년 '타투' 이후 약 11년 만에 스크린 복귀 소식을 알렸다. 이 작품은 2025년 광주 영화 제작 지원작이다.

2026년 05월 19일, 55세 때, 송일국은 KBS1 '아침마당'에 오만석과 출연해 사춘기에 접어든 중학교 2학년 세쌍둥이를 키우는 어려움을 털어놓고, 육아는 아내를 돕는 일이 아니라 아버지의 몫이라고 주장했다.