Дэвид Джон Гилмор родился 6 марта 1946 года в Кембридже. Отец Дэвида, доктор Дуглас Гилмор читал лекции по зоологии в Кембриджском университете, мать, Сильвия работала учительницей, а позже киномонтажером. В детстве Дэвид ходил в среднюю школу Пирса на Хиллс Роуд. На той же Хиллс Роуд располагалась еще одна школа, в которой учились люди, которым было суждено сыграть более чем значительную роль в его жизни - а именно, будущие основатели знаменитой группы "Pink Floyd" Роджер Сид Барретт и Роджер Уотерс, а также Сторм Торгессон, впоследствии глава известной дизайнерской фирмы "Хипнозис", оформлявший альбомы многих исполнителей, в том числе самих "Pink Floyd" и Гилмора.

Знакомство Дэвида с Барреттом и Торгессоном, завязавшееся еще в школьные годы, переросло в крепкую дружбу после того как по окончании школы они поступили в Кембриджский художественно-технологический колледж - он на отделение современных языков, а Барретт, всегда интересовавшийся современным искусством, предпочел учиться на художника. Среди увлечений, объединявших друзей, на первом месте была музыка, и они много времени проводили, упражняясь в игре на гитаре. Они несколько раз вместе играли в местных клубах и в 1965 году ездили во Францию, где путешествовали автостопом и выступали как уличные музыканты, развлекая прохожих.

Музыкой Дэвид заинтересовался, будучи подростком - его первым увлечением стал рок-н-ролл, а первой пластинкой, купленной им в десятилетнем возрасте, был известный хит Билла Хейли "Rock Around The Clock". Позднее пришло увлечение песнями американских фолк-певцов Вуди Гатри и Боба Дилана, своих соотечественников "The Beatles", и подобно многим британским подросткам той поры он заслушивался записями черных блюзменов, таких как Лидбелли и Хаулин Вульф. В четырнадцать лет он начал играть на подаренной соседом акустической гитаре с нейлоновыми струнами, и к моменту начала совместных репетиций с Барреттом, он уже достаточно уверенно владел инструментом, помогая своему другу подбирать на слух некоторые гитарные партии. Они вместе осваивали позаимствованную у блюзменов манеру игры на гитаре при помощи так называемого боттлнека - продолговатого предмета, прижимаемого пальцами левой руки к струнам, позволяющего извлекать долгие протяжные звуки и плавно менять высоту звука, и кроме того уже тогда экспериментировали с эффектом эхо.

В 1964 году Барретт отправился продолжать образование в Лондон, где вскоре присоединился к группе, в которую входили студенты Политехнического института Роджер Уотерс, Рик Райт и Ник Мейсон, тем самым положив начало истории "Pink Floyd", а Дэвид остался в родном Кембридже, продолжая играть в местных любительских группах. Занимаясь в основном только музыкой, время от времени Гилмор брался за случайно подвернувшиеся подработки, в том числе некоторое время был натурщиком. Среди групп, в которых ему доводилось играть в то время, наиболее заметной была "Jokers Wild", специализировавшаяся в основном на исполнении чужих хитов. По воспоминаниям очевидцев "Jokers Wild" были достаточно техничными и сыгранными музыкантами. Они играли на разогреве у заезжих звезд "The Animals" и группы Зута Мани и даже пару раз выступали вместе с еще только набиравшими силу "Pink Floyd". Однако их популярность не распространялась за пределы Кембриджа и даже знакомство с продюсером Джонатаном Кингом, имевшим тесные связи с фирмой "Decca Records", не принесло им желаемого контракта на запись.

К середине 1967 года группа, сменившая название на "Flowers", распалась, а Гилмор вместе с еще двумя ее участниками - бас-гитаристом Риком Уиллсом и барабанщиком Уилли Уилсоном продолжил выступать как трио "Bullitt". Тем временем, психическое здоровье Барретта, подорванное постоянным употреблением галлюциногенов, неуклонно ухудшалось, что привело к распаду личности и как следствие - неспособности принимать деятельное участие в концертной и студийной работе. Оказавшись в тупике, музыканты "Pink Floyd" были вынуждены искать ему полноценную замену, и их выбор практически сразу же пал на Дэвида. Первое предложение Дэвид получил от барабанщика Ника Мейсона в конце 1967 года, под Рождество, после концерта "Pink Floyd" в Королевском художественном колледже, а уже в январе следующего года он был официально введен в состав группы. Первоначально планировалось, что Гилмор будет подменять Барретта во время живых выступлений. Они даже отыграли несколько концертов впятером, но вскоре стало ясно, что состояние Барретта не оставляет им никакого другого выбора, кроме как самостоятельно работать без него.

На первых порах Гилмор довольно удачно воспроизводил манеру игры Барретта, однако он довольно быстро доказал, что не является всего лишь имитатором своего покинувшего группу приятеля. Его исполнительский опыт и владение инструментом были значительно выше музыкального уровня остальных участников коллектива, и кроме того, он привнес в "Pink Floyd" присущую ему музыкальность, что заметно расширило творческие возможности группы. Со временем его эмоциональная, пронзительно-лирическая манера игры на гитаре, в которой явно прослеживалось сильное блюзовое влияние, равно как и характерный, как бы парящий в воздухе звук его "Стратокастера" стал неотъемлемой частью звучания "Pink Floyd". Дебютировав как один из соавторов композиции "Sacerful Of Secrets" на одноименном альбоме 1968 года, впоследствии Гилмор стал одним из основных композиторов группы, сочиняя музыку как вместе с остальными участниками коллектива (в первую очередь с Роджером Уотерсом, несомненным лидером "Pink Floyd" начиная с середины семидесятых годов), так и самостоятельно. Одной из любимых песен, написанных непосредственно Дэвидом, для преданных поклонников долгие годы оставалась тихая и проникновенная баллада "Fat Old Sun" с альбома "Atom Heart Mother", выполненная в лучших традициях Рэя Дэвиса из группы "The Kinks".

Начав петь еще в "Jokers Wild", где практиковалось многоголосье, после ухода Барретта Гилмор поделил с Роджером Уотерсом вокальные партии, став, таким образом, вторым ведущим певцом. Его вокал можно слышать в таких песнях как "Nile Song", "Breath", "Welcome to the Machine", "Goodbye Blue Sky", а также второй части знаменитой "Another Brick in the Wall". Впрочем, музыкальная деятельность Дэвида не ограничивалась "Pink Floyd" - как музыкант и продюсер он принимал самое деятельное участие в работе над альбомами Сида Барретта "The Madcap Laughs" и "Barrett" (оба - 1970), довольно тесно сотрудничал с группой прогрессивного рока "Unicorn", и именно он в середине семидесятых открыл такую незаурядную исполнительницу, как Кейт Буш.

Получив от своего приятеля, близко знавшего семью Бушей, пленку с ее домашними записями, Гилмор помог пятнадцатилетней певице сделать профессиональную демо-запись в его домашней студии и представил ее звукозаписывающей компании "EMI". Впоследствии, когда Кейт начала свою звездную карьеру, Гилмор от случая к случаю помогал своей бывшей подопечной в студийной работе. Также в разное время он записывался с такими признанными мастерами как Пол Маккартни, Пит Тауншенд, Брайан Ферри, Алан Парсонс, Элтон Джон, группой "Supertramp", старым приятелем "Pink Floyd" - фолк-роковым певцом Роем Харпером, а также со многими другими исполнителями, в том числе с достаточно интересной британской группой "Dream Academy".

Вслед за выходом очередного альбома "Pink Floyd", "Animals" (1977), материал которого практически единолично был написан Роджером Уотерсом, Гилмор, остро ощутив необходимость творческой самореализации, приступил к записи своего первого сольного альбома. Записанный во Франции при участии Рика Уиллса и Уилли Уилсона, игравших с Дэвидом еще в кембриджской группе "Jokers Wild", альбом в музыкальном отношении сильно напоминал "Pink Floyd", но в то же время по настроению получился куда более лирическим и умиротворенным, совершенно не амбициозным и лишенным каких-либо претензий на эпохальность. Названный без лишних затей - "David Gilmour", он появился в мае 1978 года и вскоре пробился в чарты, заняв семнадцатое место в Великобритании и двадцать первое в Соединенных Штатах. Тем временем, обострившиеся во время работы над альбомом "The Wall" (1979) отношения между все более стремившемуся к полному контролю над группой Роджером Уотерсом и остальными музыкантами "Pink Floyd", к середине восьмидесятых переросли в почти открытое противостояние. После того как на альбоме "Final Cut" (1983), по сути являвшегося персональным проектом Уотерса, роль Дэвида была практически низведена до уровня приглашенного музыканта, он всерьез занялся сольной карьерой.

В результате он вновь отправился во Францию, где на студии "Пате Маркони" приступил к работе над своим вторым альбомом. На сей раз список приглашенных музыкантов выглядел куда более внушительно: американский музыкант и композитор Майкл Кеймен, отвечавший за аранжировку композиций, Стив Уинвуд и Рой Харпер, Джон Лорд из легендарных "Deep Purple", барабанщик группы "Toto" Джефф Поркаро, продюсер и музыкант Боб Эзрин, известный по работе с Элисом Купером и группой "Kiss", участница экспериментальной электронной группы "Art Of Noise" Энн Дадли, впоследствии сделавшая блестящую карьеру как автор музыки к кинофильмам, а также талантливый сессионный басист Пино Палладино.

Также на альбоме в качестве соавтора Дэвида в двух композициях появился лидер знаменитой группы британской группы "The Who" Пит Тауншенд, написавший слова к песням "Love on the Air" и "All Lovers Are Deranged". В отличие от дебютного альбома Дэвида, очень спокойного и атмосферного, материал нового альбома, получившего название "About Faces", при всем его мелодизме имел куда более жесткое, местами почти хард-роковое звучание. Несмотря на то, что это была достаточно сильная, профессионально сделанная работа, где Дэвиду в полной мере удалось реализовать свои творческие амбиции, альбом имел весьма скромный успех и лишь удостоился нейтрально-снисходительных рецензий в музыкальной прессе. На следующий год он единственный из музыкантов "Pink Floyd" принял участие в гигантском благотворительном концерте "Live Aid", выйдя на сцену стадиона "Уэмбли" в составе группы Брайана Ферри.

После окончательного ухода Уотерса из группы и распада "Pink Floyd" в 1985 году, спустя некоторое время Гилмор вместе с Ником Мейсоном опубликовал пресс-релиз, в котором говорилось, что они намерены продолжать выступать и записываться под прежним названием. Первоначально работа над новым альбомом "Pink Floyd" проходила в недавно купленном Дэвидом плавучем доме "Астория" на Темзе, который он переоборудовал в звукозаписывающую студию и позднее продолжилась уже в Лос-Анджелесе.

Оставшись вдвоем, Гилмор и Мейсон были вынуждены прибегнуть к помощи приглашенных музыкантов, среди которых были все тот же Боб Эзрин, бас-гитарист "King Crimson" Тони Левин, известные сессионные барабанщики Джим Келтнер и Кармин Эппайс, некогда работавший с группой "Supertramp" саксофонист Скотт Пейдж, а также многие другие, и только позднее к ним присоединился еще один участник "Pink Floyd", Ричард Райт. Одним из соавторов Дэвида стал Энтони Мур из авангардной группы "Slapp Happy", который помог ему написать тексты для трех песен альбома. Новый альбом, получивший название "A Momentary Lapse of Reason" стал серьезным испытанием для Гилмора - оказавшись в роли лидера и основного автора группы, ему пришлось в очередной раз доказывать не только свою творческую состоятельность, но и всего проекта в целом, вопреки многочисленным скептикам, утверждавшим, что "Pink Floyd" не может существовать без Роджера Уотерса.

Вышедший в сентябре 1987 года "A Momentary Lapse of Reason" мгновенно развеял все сомнения, практически сразу добившись серьезного коммерческого успеха, со временем разойдясь огромными тиражами по всему миру. Среди композиций альбома наибольшее внимание поклонников привлекли "Learning to Fly" и "On the Turning Away". Лишенный присущего Уотерсу драматизма и социального пафоса, сам альбом звучал куда более мягко, нежели последние творения "Pink Floyd", и что не удивительно, напоминал в первую очередь сольные работы самого Дэвида. На протяжении двух лет группа с успехом гастролировала по миру, однако затем в их истории наступила длительная пауза, которая продолжалась вплоть до середины следующего десятилетия.

В 1990 году Дэвид развелся со своей первой женой, художницей Вирджинией "Джинджер" Хассенбейн, от брака с которой у него было четверо детей, и спустя четыре года женился на журналистке Полли Сэмсон. Тогда же, в 1994 году, после многолетнего ожидания появился новый альбом "Pink Floyd" - "The Division Bell" (название было предложено другом Гилмора - известным британским писателем-фантастом Дугласом Адамсом). Тщательно продуманный и выверенный, в целом он продолжал линию, начатую на предыдущем альбоме. На сей раз тексты к песням Гилмору помогала писать его жена Полли, а четыре композиции были сочинены им совместно с Ричардом Райтом.

Несмотря на холодный прием критики, обвинявших группу в том, что их музыка свелась к набору клише, альбом стал настоящим бестселлером и занял первые места в чартах Великобритании, Соединенных Штатах и во многих европейских странах. В день выхода "The Division Bell" группа отправилась в мировое турне, по результатам которого на следующий год вышел концертный альбом "P.U.L.S.E." и одноименный фильм, снятый режиссером Дэвидом Маллетом. После того как по завершению гастрольного тура группа в очередной раз прекратила свое существование, Гилмор как приглашенный музыкант участвовал в записи альбомов Пола Маккартни, Ринго Старра и Алана Парсонса, в 2002 году выступил с полуакустическим концертом в рамках фестиваля "Meltdown", активно занимался благотворительной деятельностью, сотрудничая с различными общественными организациями, а в июне 2003 года за свой вклад в музыку он был удостоен звания командора Британской империи. 2 июля 2005 года "Pink Floyd" выступили в своем классическом составе вместе Роджером Уотерсом в масштабном благотворительном концерте "Live 8", однако столь ожидаемое миллионами поклонников воссоединение группы так и не состоялось, и в дальнейшем в различных интервью Гилмор отвергал какую-либо вероятность возрождения "Pink Floyd".

Новый альбом Дэвида "On an Island" вышел 17 марта 2006 года. Очень ровный, создающий проникнутую тихой мечтательной романтикой умиротворенную атмосферу, он был создан при помощи давних друзей Дэйва - Ричарда Райта, гитариста "Roxy Music" Фила Манзанеры, Роберта Уайатта из "Soft Machine" - приятеля "Pink Floyd" еще по старым, андеграундным временам, и многих других музыкантов, в том числе органиста Джорджи Фейма, барабанщика Энди Ньюмарка, а также американцев Грэма Нэша и Дэвида Кросби в качестве бэк-вокалистов. Соавтором Дэвида в очередной раз стала его жена Полли Сэмсон, а оркестровые аранжировки были выполнены известным польским композитором Збигневом Прейснером. Альбом занял первое место в Великобритании и еще ряде европейских стран и по мнению большинства старых поклонников "Pink Floyd", стал лучшей сольной работой Гилмора. В том же году во время турне был записан концерт в польском городе Гданьске, где Гилмор и его группа выступали в сопровождении Балтийского филармонического оркестра, которым дирижировал Збигнев Прейснер.

В 2008 году этот материал был выпущен в виде концертного альбома "Live in Gdansk", который, к сожалению, стал последней опубликованной прижизненной записью для органиста "Pink Floyd" Ричарда Райта, скончавшегося за несколько дней до выхода альбома в свет. В том же 2008 году Дэвид Гилмор был удостоен премии Айвора Новело за достижения всей жизни и премии "За выдающийся вклад в музыку" авторитетного музыкального журнала "Q", которую он посвятил памяти своего друга Ричарда Райта, а известная гитарная фирма "Fender" выпустила новую именную модель "David Gilmour Signature Black Strat".