David Gilmour nacque a Cambridge nel 1946 da una famiglia benestante (il padre era un professore di zoologia e la madre insegnante). Qui conobbe Syd Barrett, suo compagno di college, e assieme impararono a suonare la chitarra. Non diventarono, almeno all'inizio, compagni di band, dato che nel 1963 Gilmour si unì a un gruppo chiamato Joker's Wild, che lasciò nel 1966 per creare una nuova formazione, i Flowers poi nota come Bullitt), con la quale suonò per l'anno in corso e quello successivo in Spagna e Francia.
Nel gennaio del 1968 Gilmour fu invitato a prender parte ai Pink Floyd come chitarrista di spalla a Syd Barrett. Tuttavia, quest'ultimo, in preda a disturbi psichici causati dall'abuso di LSD, fu costretto a lasciare la band alcuni mesi dopo e Gilmour da quel momento in poi divenne il principale chitarrista della band, oltre che cantante assieme al bassista Roger Waters e al tastierista Richard Wright.
L'inconfondibile stile della sua chitarra divenne uno dei fattori distintivi del gruppo e contribuì molto al successo internazionale e straordinario dei Pink Floyd durante gli anni Settanta.
Dopo gli straordinari The Dark Side of the Moon e Wish You Were Here, Roger Waters tendeva ad accentrare sempre più potere nelle proprie mani e a "controllare" il gruppo, fino a divenire il principale responsabile dei album successivi come Animals e lo storico The Wall (che segna la fine della collaborazione con Wright). Questo portò inevitabilmente a dissidi tra Waters e Gilmour, che si fecero più acuti durante la lavorazione dello storico film Pink Floyd The Wall e dell'album Final Cut (quasi tutto concepito da Waters).
Fu anche per questi motivi che nella primavera del 1978 il chitarrista pubblicò il suo primo album da solista: David Gilmour, cui seguì nel 1984 About Face.
La crisi si era fatta oramai profonda nei Floyd: Gilmour e gli altri membri della band si sentirono inutilizzati e di lì a pochi mesi Roger Waters li lasciò, decretando la fine dei Pink Floyd e del loro marchio. Lo strascico della crisi vide proprio Gilmour, Mason e Wright al centro di una disputa legale con Waters in merito ai diritti di utilizzo del nome della band. I Pink Floyd torneranno poi sulle scene mondiali senza Waters. È stato Gilmour, infatti, a prendere il controllo della band e a realizzare gli album A Momentary Lapse Of Reason del 1987 e The Division Bell del 1994. Particolare attenzione merita il concerto trasmesso in mondovisione all'Earls Court di Londra, in cui i tre Pink Floyd propongono in versione integrale l'album The Dark Side Of The Moon.
Gilmour ha però collaborato anche con artisti del calibro di Kate Bush (della quale è stato lo scopritore e il produttore), Bryan Ferry, Paul McCartney, The Who, Hawkind, Elton John, Robert Wyatt, Phil Manzanera e numerosi altri.
Nel marzo 2006, in occasione del suo sessantesimo compleanno, ha pubblicato il suo terzo disco solista, On An Island, che appena uscito ha raggiunto la vetta della classifica degli album più venduti in Italia e in tutto il mondo. Per promuovere l'album è stato impegnato in un tour che ha toccato l'Europa (inclusa l'Italia) e gli Stati Uniti. Nel dicembre dello stesso anno, per commemorare la morte di Syd Barrett, Gilmour ha realizzato una nuova versione del primo singolo del Pink Floyd, Arnold Layne. Nel 2008 ha firmato un altro album da solita, Live in Gdansk, registrazione di un concerto tenuto a Danzica nel 2006 per ricordare il ventiseiesimo anniversario dalla rivoluzione polacca contro il regime comunista.
Da ormai diversi anni il chitarrista è impegnato in numerose campagne filantropiche, e molto spesso i Pink Floyd hanno partecipato a concerti di beneficenza (tra cui quello, rimasto celebre, per il Live 8). Per il suo impegno in campo sia musicale che umanitario è stato nominato Nel 2003 Comandante dell'Ordine dell'Impero Britannico, mentre nel 2009 ha ricevuto dalla Anglia Ruskin University of Cambridge and Chelmsford la Laurea Honoris Causa.
David Gilmour è padre di otto bambini: quattro avuti dalla prima moglie Virginia "Ginger" Hasenbein, e i restanti quattro dal suo secondo matrimonio con la scrittrice Polly Samson, sua attuale compagna. Vive in un ranch nel West Sussex in Inghilterra. Ha conseguito il brevetto di pilota d'aereo e si diverte molto spesso a volare.
Appassionato di calcio, è tifoso dell'Arsenal F.C.e ha anche assistito all'inaugurazione del nuovo stadio del club londinese, l'Emirates Stadium.
2017 Recitazione
2003 Recitazione
1982 Musiche
1972 Musiche
L'attore si è esibito a sorpresa sulle note del grande classico dei Pink Floyd.