Константин Богомолов родился 23 июля 1975 года в Москве в семье
кинокритика Юрия Богомолова и Ольги Ульяновой. В 1992 году окончил
Гимназию № 1520 имени Капцовых и поступил на филологический факультет МГУ. В
1997 году защитил диплом и решил связать свою жизнь с филологией, но хорошо
подумав, через год решил поступать в ГИТИС. Пять лет спустя Богомолов прошел
полноценный курс подготовки актеров под руководством Андрея Гончарова.
Признание актер получил в 2007 году за постановку пьесы "Много шума из ничего", тогда его номинировали на премию "Чайка". В 2011 году досталась награда зрительских симпатий "ЖЖивой театр", а через год ему была вручена премия Олега Табакова за "Оригинальное прочтение отечественной классики". В 2014 году Константин получил приз критики на "Золотой маске". А за год до этого артисту была вручена премия Олега Янковского "Творческое открытие".
Работы Константина Богомолова запоминаются необычным подходом к постановке пьес. В основе лежит произведение классика, но в ходе его переосмысления произведение превращается в нечто новое и свежее. Многие отмечают гениальность режиссера и говорят, что его взгляд на режиссуру – "свежий глоток" для театра.
Дебют Константина Богомолова состоялся в 1987 году в фильме "Гобсек", где он сыграл эпизодическую роль. После этого он не снимался в кино до 2019 года, но этот год можно считать плодотворным для актера. Он принял участие в таких проектах как "Вторжение", "Содержанки" и "Шерлок в России". Через год вышли сериалы "Псих" и "Последний министр", в которых также снимался Богомолов.
В 2008 и 2009 годах Константин режиссировал два фильма-спектакля "Отцы и дети" и "Волки и овцы", а затем восемь лет не возвращался к этой отрасли киноиндустрии. Но в 2017-м вновь занялся проектами "Год, когда я не родился", "Безопасные связи" и "Настя". Также стоит выделить сериалы “Содержанки” и "Хороший человек", снятые под его руководством.
С 2010 года был в браке с актрисой Дарьей Мороз, в том же году у режиссера родилась дочь Анна. Брак продлился восемь лет, после чего супруги развелись.
Сразу после развода актер стал встречаться с Ксенией Собчак, на тот момент женатой на Максиме Виторгане. Осенью 2019 года Ксения Собчак и Константин Богомолов поженились. Что примечательно, к зданию ЗАГСа пара подъехала на автомобиле-катафалке с надписью "Пока смерть не разлучит нас".