金栗四三生于熊本县玉名郡春富村（现和水町），1910年毕业于旧制玉名中学并进入东京高等师范学校（现筑波大学）学习。
在1911年11月举办的1912年斯德哥尔摩奥运会选拔赛上，尽管此次马拉松赛道长度只有40公里，据报道金栗四三以2小时32分45秒达成了世界纪录。因此他成为了日本仅能负担的参加奥运会的两名运动员之一，另一人为短跑运动员三岛弥彦。
金栗四三以其在斯德哥尔摩奥运会的马拉松比赛中消失最为闻名。这场比赛在瑞典索伦蒂纳市举行，比赛时气温达到了难以预料的40摄氏度，64名选手中有超过一半中暑。高温加上从日本到瑞典的长途跋涉和对当地食物的不适应，使得金栗四三在比赛中途失去了意识，并在一家农户处得到照料。他从农户家中醒来时已经是第二天比赛结束后了。金栗四三在没有通知比赛官员的情况下返回了日本。在长达50年的时间里瑞典奥运会委员会认为他已失踪，直到他们发现他居住在日本，并且参加了之后奥运会的马拉松比赛。1966年，瑞典电视台联系了金栗四三，为他提供了完成那次比赛的机会，76岁的金栗四三接受了请求，并以54年8个月6天5小时32分20.379秒的时间完成了比赛，这也是奥林匹克竞赛史上最慢的马拉松比赛记录[2]。完成比赛后，金栗四三感想道“真是一条长路，这期间我已经有5个孙子了”。
金栗四三也曾被选拔参加1916年奥运会，但此次比赛由于第一次世界大战而取消。在此之后金栗四三参加了1920年安特卫普奥运会，并以2小时48分45.4秒的成绩完成了比赛，排名第16。金栗四三继续参加了1924年巴黎奥运会，但没有能够完成比赛。
1920年金栗四三组织开展了“东京箱根间往复大学接力跑”比赛（箱根接力赛），从2004年开始，这项比赛以及富士登山接力赛的最高奖以他命名为“金栗四三杯”。
金栗四三晚年居住在家乡熊本县玉名市，并于1983年11月13日以92岁的年龄在此去世。