A Pink Floyd gitárosa, szövegírója, emellett dolgozott szólóban is, illetve 1964-66 között a Joker's Wild tagja volt. Játéka és dalszövegei, jellegzetes vokáljai nagyban hozzájárultak a Pink Floyd világsikeréhez.
Az első szólóalbuma 1978-ban jelent David Gilmour címmel, a következő az About Face volt 1984-ben, ami felkerült Nagy-Britannia Top 20-as listájára.
1985-ban Roger Waters távozása után átvette a Pink Floyd vezetését; ezután született meg az új album: A Momentary Lapse or Reason, amit 1994-ben a The Division Bell követett. 1994-ben jött a Pulse koncertalbum és videó. 2005-ben a Pink Floyd újra összeállt egy koncert erejéig: Live 8 a londoni Hyde Parkban fergeteges bulit hoztak össze.
David legutóbbi munkája az On An Island című szólóalbuma, amellyel európai és észak-amerikai turnéra indul.
2003-ban kitüntették az emberiség és a zene szolgálatáért.
A Rolling Stone magazin által összeállított "minden idők száz legnagyobb gitárosa" listán ő a 82. helyet foglalja el.