Давид Луис Морейра Мариньо родился 22 апреля 1987 года в городе Диадема, Сан-Паулу.

Давид Луис начал футбольную карьеру в клубе «Витория» (Салвадор). В возрасте 16-ти лет он дебютировал в основе команды и быстро стал игроком основного состава клуба.

В 2006 году Давид Луис помог Витории выйти в Серию А, чем привлёк внимание нескольких клубов в стране и за рубежом.

31 января 2007 года Давид Луис, на правах аренды, перешёл в португальский клуб «Бенфика», искавший замену ушедшему в «Тоттенхэм», Рикарду Роше. Давид Луис дебютировал в составе команды в матче 1/16 Кубка УЕФА с клубом «Пари Сен-Жермен», заменив травмированного Луизао. «Бенфика» матч поиграла со счётом 1:2, но вышла в следующий раунд, победив с общим счётом 4:3.

12 марта 2007 года Давид Луис сыграл первый матч в чемпионате Португалии против клуба «Униао Лейрия». По окончании сезона, Давид Луис подписал 5-летний контракт с «Бенфикой». 5 августа он забил первый мяч за клуб, поразив ворота лиссабонского «Спортинга» в любительском турнире в Гуадиане. Однако в сезоне Луис провёл лишь 13 игр, часто проигрывая конкуренцию партнёрам по команде.

Большую часть сезона 2008/2009 Давид Луис провёл на несвойственной ему позиции левого защитника, заменяя травмированного Жорже Рибейру.

11 января 2009 года Давид Луис забил первый мяч за «Бенфику» в официальной игре, принеся победу в матче с «Брагой» 1:0. В том же месяце им активно интересовалась итальянская «Фиорентина», но к оформлению сделке клубы не пришли.

В октябре 2009 года Давид Луис продлил контракт с «Бенфикой» до 2015 года, сказав, что это один из самых счастливейших дней в его жизни. Зимой 2010 года Давидом интересовались мадридский «Реал», мюнхенская «Бавария», лондонский «Челси» и «Фиорентина». Футболист предпочёл остаться в составе португальского клуба. По итогам сезона бразилец выиграл с клубом чемпионат, Кубок и Кубок лиги Португалии.

Осенью 2010 года Давидом Луисом заинтересовался «Милан», готовый предложить 20 млн за трансфер игрока. В декабре лондонский «Челси» предложил за трансфер игрока 17 млн фунтов стерлингов, но «Бенфика» отказала в продаже бразильца, мотивировав это слишком заниженной ценой.

1 февраля 2011 года за считанные минуты до закрытия зимнего трансферного окна лондонцы оформили трансфер Давида Луиса за 25 млн. евро. Давид Луис стал игроком «Челси», подписав контракт на 5 лет.

Всего за лондонский клуб Давид провел три сезона, в которых отыграл около 90 матчей и забил 6 голов.

В конце мая 2014 года Давида приобрел парижский «Пари Сен-Жермен», который предложил за футболиста сумму около 50 млн фунтов. Это самая большая сумма выплаченная за защитника когда-нибудь.

Давид Луис выступал за молодёжную сборную Бразилии в 2007 году на чемпионате мира, где «селессао» дошла до 1/8 финала.

10 августа 2010 года Луис дебютировал в составе первой сборной в товарищеской игре с командой США, в которой бразильцы победили 2:0. В этом матче Давид вместе с Тиаго Силва сделал линию защиты сборной не проходимой.

В 2013 году в составе сборной Бразилии Луис стал обладателем Кубка конфедерации.

Летом 2014 года вместе со сборной Луис участвовал в Чемпионате мире, по итогам которого его сборная заняла четвертое место. Сам Луис отличился двумя забитыми мячами и одной голевой передачей.