David Gilmour on tullut parhaiten tunnetuksi Pink Floydin kitaristina, solistina ja biisinkirjoittajana, mutta on niittänyt mainetta myös sooloteoksillaan sekä yhteistyöllään muiden artistien kuten Kate Bushin, Paul McCartneyn ja Pete Townsheadin kanssa.
David Gilmour syntyi Cambridgessä 6.3.1946. Perheen toiseksi lapseksi syntyneen Davidin isä, Douglas Gilmour, toimi eläintieteen lehtorina Yliopistossa ja äiti, Sylvia, oli opettaja. Gilmour aloitti kitaransoiton lukiosaikoinaan yhdessä lapsuudenystävänsä Roger "Syd" Barretin kanssa. Syd perusti Pink Floydin vuonna 1965 yhdessä Roger Watersin, Nick Masonin ja Rick Wrightin kanssa Gilmourin jatkaessa soittamistaan oman orkesterinsa Jokers Wildin kanssa.
Vuonna 1967 Pink Floyd halusi kasvattaa kokoonpanoaan, ja Gilmour liittyi orkersterin rivistöön laulajaksi ja kitaristiksi. Kauaa ei Pink Floyd laajennetulla kokoonpanolla ehtinyt toimia, sillä mielenterveysongelmien kanssa painiskellut Syd jätti orkesterin viisi konserttia Gilmourin mukaan tulon jälkeen.
Davidin kirjoittamat kappaleet ja miehen kitarointi muodostuivat Pink Floydin 1970-luvun menestyksen tärkeimmiksi avaimiksi. Erinomaisena esimerkkinä tästä voi pitää Gilmourin laulu- ja kitarasoundia vuonna 1973 ilmestyneellä Dark Side Of the Moon –albumilla, joka on kaikkien aikojen kolmanneksi menestynein albumi.
Tuottelias David Gilmour julkaisu ensimmäisen sooloalbuminsa, "David Gilmour", sivuprojektinaan vuonna 1978. Albumi, jolla Rick Wills soitti bassoa ja Willie Wilson rumpuja ja perkussiota, menestyi listoilla sekä Englannissa että Amerikassa. Gilmourin toinen sooloalbumi, "About Face", julkaistiin vuonna 1984 ja myös tämä albumi sijoittui Top 20:een Englannin albumilistalla.
David otti Pink Floydin johtajuuden haltuunsa vuonna 1985 Roger Watersin jätettyä yhtyeen. Tuloksena oli Nick Masonin ja Rick Wrigtin kanssa äänitetty uusi Pink Floyd albumi " A Momentary Lapse of Reason" (1987). Seuraava albumi "The Division Bell" julkaistiin vuonna 1994. Kummatkin albumit olivat listaykkösiä Atlantin molemmin puolin ja niitä seurasivat loppuunmyydyt maailman kiertueet. Uusien studioalbumien jälkeen vuonna 1995 Pink floyd julkaisi livealbumin ja videon "Pulse". Vuonna 1996 Pink Floyd pääsi USAn Rock & Roll Hall of Fameen, Briteissä sama kunnia lankesi orkesterille marraskuussa 2005.
Heinäkuussa 2005 Pink Floyd yhdisti jälleen rivinsä Roger Watersin kanssa Lontoon Hyde Parkissa järjestettyä Live 8-konserttia varten. Esiintyminen oli monien mielestä tämän hienon konsertin kohokohta.