이후 비공식적으로 웅진 팀의 훈련을 원조하다가 2009년 12월 5일을 기하여 공군부사관으로 입대, 중간에 건강 관련 문제로 한 차례 퇴소되었다가 2010년 8월 5일에 공군 부사관 재입대하였다. 임관 후 공군 ACE에 배속, 팀이 해체될 때까지 코치 업무를 수행하였고 이후 동료 e-스포츠 게이머 홍진호(2010년 12월 30일을 기하여 공군하사 예편), 서지훈(2011년 4월 공군 하사 예편) 등의 병역여부사항처럼 2014년 3월 4일을 기하여 공군하사로 예편하였다.
프로리그 성적
개인전 12승 21패(36.3%)
vs T 1승 6패(14.3%)
vs P 6승 9패 (40%)
vs Z 5승 6패(45.5%)
팀플레이 7승 19패
통합 19승 40패
별명
돈남기 : 김남기의 방송경기 데뷔전이었던 2004년 4월 27일 G-voice 챌린지 리그 대 조병호 전에서 김남기는 유리한 상황에서도 1만이 넘는 잉여 미네랄을 남길 정도의 부족한 생산력을 드러냈다. 결국 그 경기를 승리하긴 했지만 김남기의 생산력을 비웃는 '돈남기'라는 별명이 따라왔고, 김남기는 데뷔부터 유쾌하지 않은 별명을 껴안아야 했다.
독남기 : 곰TV MSL 시즌2에 진출한 김남기는 전 대회 우승자 김택용을 독기 품은 표정으로 노려보며 도발, 원하던 김택용과의 개막전을 성사시켰다. 당시의 표정을 빗대, 기존의 별명 '돈남기'와 매치시켜 만든 별명. 김남기는 김택용과의 개막전에서 패배하며 32강에서 탈락했다.
코치 경력
김민철 돌풍 견인 : 프로리그 09-10시즌 위너스리그 플레이오프에서, 그때까지 거의 무명이었던 웅진 스타즈의 김민철이 깜짝 올킬을 하며 돌풍을 일으켰는데, 후에 군 입대를 앞둔 김남기가 김민철의 훈련을 전담해서 도왔다는 사실이 알려져 화제를 모으기도 했다. 현재 김민철은 웅진 스타즈의 주력 선수로 성장해 있다.