于山形县东置赐郡屋代村（现高畠町）的农家出生，为家中次男。父亲是工藤七郎兵卫，母亲是工藤琴（きん）。在山形县立米泽中学校毕业后，于1920年入读海军兵学校（第51期）。同期同学有大井笃、实松穰、丰田隈雄、小园安名及有泉龙之介（座舰为伊号第四〇一潜水舰，职务是第一潜水司令，在终战后自决）等。

由于八八舰队计画的关係，海军兵学校由第50期开始到第52期期间将学生人数上限加至300名。1923年于海军兵学校毕业。其后跟随所属的练习舰往澳洲・纽西兰等南洋地方作远洋航海实习，该练习舰的舰名为「磐手」，当时的舰长为后来成为海军大臣、总理大臣的米内光政。

远洋航海实习完结后，被编配到轻巡洋舰「夕张」。于1924年10月调往战舰「长门」，并在同年12月升任海军少尉。及后，成为水雷学校及炮术学校的学生，并于1926年成为海军中尉，再调配到第二号扫海艇作乘组员。1927年，被编配到驱逐舰「椿」，1929年再转到驱逐舰「旗风」，在这两舰上的职务均为担任航海长，主要任务为堪察加半岛方面作警备。1930年调到轻巡洋舰「多摩」，翌年到水雷学校高等科学习。1932年于水雷学校毕业﹐之后分别就任驱逐舰「桃」水雷长、重巡洋舰「鸟海」分队长、驱逐舰「狭雾」水雷长、轻巡「球磨」水雷长、「多摩」水雷长、轻巡「五十铃」水雷长。1937年晋升海军少佐，翌年成为驱逐舰「太刀风」舰长。1940年转为陆上勤务，职务为海军炮术学校教官及横须贺镇守府军事法庭判士（即旧日本陆海军军事法庭的裁判官）。同年11月，调任驱逐舰「雷」舰长迎接太平洋战争。

驱逐舰「雷」当时属于第六驱逐队，在美日开战时主要任务为对香港作出海上封锁。其后，参与南方各处不同的战事。1942年3月1日，于苏腊巴亚海海战的扫蕩战后，与僚舰「电」一同救助被击沉的英国皇家海军重巡「爱塞特」号(HMS Exeter)所属的376名乘组员。「雷」再于翌日3月2日，救起英国海军驱逐舰「遭遇」号(HMS Encounter)等漂流于海上的422名乘组员，并于3月3日，将被救起的人引渡到停泊于班贾尔马辛的荷兰医疗船「Oputennoto」号上。其后，「雷」被编入菲律宾部队，后来再被改编入第一舰队并被受命回国。5月在第五舰队的指挥下，参加阿图・基斯卡岛攻略作戦。

工藤于1942年8月转任驱逐舰「响」舰长，11月晋升海军中佐。当时「响」正执行对改装航空母舰「大鹰」的护卫任务，并叄度往复于在横须贺与楚克岛之间。同年12月，工藤转为海军施设本部部员，于横须贺镇守府总务部第一课工作。翌年被任命为海军预备学生取录考试临时委员。1944年11月由于身体状况欠佳，所以于翌年3月15日开始改为待命状态。战后，工藤返回故乡生活。后来﹐由于帮助妻子的侄儿新开业医院处理事务，因而搬迁到埼玉县川口市。1979年因胃癌病逝。工藤生前甚少向家人讲及战时的情况。就算工藤为了战没的「雷」及一同犠牲的乘组员严格管束自己，家人也全不知情。而他的后人要从当年被工藤救起的前英国海军军官口中才得知。

工藤在临终前，早年同班的大井笃正好赶到，而工藤就对大井说：「您要好好的活下去。我是孤独的大木呀（贵様はよろしくやっているみたいだな。俺は独活の大木だったよ）」。之后工藤就断气了。

工藤体格强建并拥有柔道段位，而性格宽大且十分温和。就这原因而被称为「工藤大佛」。在海军兵学校时代因受当时的校长铃木贯太郎影响，在舰内严禁暴力制裁（鉄拳制裁），与部下之间的相处亦无隔阂，而在工藤作为舰长指挥下舰内﹐充满了令人舒服的感觉。工藤亦相当有决断力，并不拘泥于小细节上，因此深受部下信頼。工藤在战后从不出席海兵同学的聚会，但在毎朝，他都会在佛前为战死的同期及部下们祈求冥福作为日课。

1.高松宫宣仁亲王于「长门」乗务期间，曾于楼梯跌到受伤，在这个时候在舰内只好暂时穿着草鞋。后来大正天皇得知后便打算前往问候。宣仁亲王当时正为这件事十分烦恼，因为不能在大正天皇面前穿着草鞋。就这情况下只好跟舰内同僚商量。这时宣仁亲王心中正好想到「我班内有个大脚的大汉，可以向『他』借鞋（私のクラスに大足の大男がいます。奴の靴を借りましょう）」，之后就向某少尉商借了。宣仁亲王穿上借来的鞋后发现包上绷带的右脚刚刚好，不过左脚就很鬆，所以「没办法下左脚只好穿回自已的鞋（仕方ないので左は自分の靴を履いていくことにする）」。后来，宣仁亲王就穿上了一对左右大小不一的鞋去拜见前来了问候的大正天皇。结果这行动「巧妙的成功了，皇宫的人和侍从们好像全不发觉（上手く行った。御殿の人间にも侍従にも全くバレなかった）」，而令宣仁亲王相当高兴。之后因「不能不请『他』去喝一杯。这人很喜欢酒的（それでは奴に酒をおごらないといけませんな。奴は酒好きですから）」，宣仁亲王就与同僚为「他」共3人办宴会了。后来于同期全员的大宴会中，在宴会近尾声的时候﹐某少尉就跟宣仁亲王说「请殿下付账吧（殿下のツケでお愿いします）」。最后，宣仁亲王就支付了全部的酒钱。而这个某少尉就是「大脚的大汉」、「喜欢酒」的「他」，而「他」就是少尉时代的工藤。（出自阿川弘之的《军舰长门的生涯》）

2.被「雷」救起的人之中﹐有一位原为配属「遭遇」号的炮术军官名叫森姆．法勒(Sam Falle)﹐当时为海军中尉。他在战后成为一名外交官，併到处寻找恩人工藤俊作的讯息。当查探到工藤讯息的时候，发现他已不在人世。在2003年，森姆．法勒打算前往日本打算拜祭工藤并向其后人致谢，但是最后事与愿违。因此，森姆．法勒找到惠隆之介并请求他帮忙。在2004年12月，惠隆之介找到工藤所在的墓地，并向森姆．法勒报告。翌年1月惠隆之介代表森姆．法勒前往工藤的墓前拜祭。最后，在2008年12月7日，经历66年之后，由英国驻日大使馆的海军武官陪同下﹐终于来到埼玉县川口市内，在工藤的墓前拜祭并感谢救命之恩。

于2007年4月19日，富士电视台的电视节目「奇蹟体験！アンビリバボー」就在节目其中的一个环节就讲述这个救助活动的小故事﹐并以「65年前没人知道的奇蹟（谁も知らない65年前的奇蹟）」为题。