David Coulthard hatte bei den Karts eine sehr erfolgreiche Laufbahn und stieg 1989 schließlich in die Formel Ford auf. Dort fuhr er so gut, dass er den allerersten McLaren/Autosport Young Driver of the Year Award bekam. Der Preis war seine erste Fahrt in einem Formel-1-Auto. Danach handelte er die Nachwuchskategorien recht schnell ab, sogar als er 1990 einige Rennen versäumte, weil er sich bei einem Unfall in Spa ein Bein gebrochen hatte. 1991 bekam seine Reputation zusätzlichen Aufschwung, als er die beiden internationalen Formel-3-Rennen in Zandvoort und Macau gewann.

1992 wurde er für Paul Stewart Racing in der Formel 3000 Gesamt-Neunter und ein Jahr später kam er auf den dritten Gesamtrang. Sein größter Erfolg in diesem Jahr war aber seine Rolle als Testfahrer bei Williams. Doch 1994 brachte ihm nicht das Cockpit, auf das er gehofft hatte, also plante er, weiter in der F3000 zu bleiben und zu testen. Doch das Schicksal hatte andere Pläne und nach Ayrton Sennas tragischem Tod in Imola wurde Coulthard bei Williams zum Einsatzfahrer befördert. Obwohl er in diesem Jahr nur acht Rennen bestreiten konnte, beendete er die Saison in der Weltmeisterschaft auf dem achten Platz.

1995 war er weiterhin bei Williams, diesmal neben Damon Hill, und gewann in Portugal sein erstes Rennen. Dabei besiegte er einerseits Michael Schumacher im Benetton und andererseits auch seinen eigenen Teamkollegen. Das Jahr beendete er auf dem dritten Platz. 1996 folgte dann der Wechsel zu McLaren, wo er zusammen mit Mika Häkkinen unterwegs war. Dort sollte er auch bis 2005 bleiben. Obwohl Häkkinen und auch Coulthard zunächst Probleme hatten, die Pace von Williams mitzugehen, sicherte sich der Schotte den Sieg beim ersten Saisonrennen in Australien 1997 und führte damit McLaren auf die Siegerstraße zurück. Nach einem weiteren Sieg in Monza landete Coulthard schließlich ex aequo mit Jean Alesi auf Rang drei in der Fahrerwertung.

1998 konnte McLaren schließlich den Konstrukteurs-Titel erobern, aber bei Coulthard ging es sehr viel rauf und runter. Sein einziger Sieg kam beim Grand Prix von San Marino. Missverständnisse beim Boxenstopp, Unfälle und das gelegentliche mechanische Problem machten ihn nicht allzu langsam, da er die Saison hinter Mika Häkkinen und Michael Schumacher wieder einmal als Dritter beendete.

Auch 1999 musste Coulthard wieder gegen den Fehlerteufel kämpfen. Schließlich kam aber sein erster Saisonsieg im ereignisreichen Grand Prix von Großbritannien. Obwohl er seinen Teamkollegen weiter forderte, reichte es für ihn nur zu Platz vier in der WM. Im nächsten Jahr fuhr er wieder an der Seite von Mika Häkkinen und diesmal war Coulthard entschlossener als jemals zuvor. Ein Flugzeugabsturz, bei dem beide Piloten das Leben verloren, schien dem Schotten neuen Auftrieb gegeben zu haben. Und obwohl er im WM-Kampf involviert war, reichte es am Ende nur zum dritten Platz.

2001 hatte das Team dann starke Probleme mit der Zuverlässigkeit und trotz seiner ritterlichen Bemühungen konnte er einfach nicht die Performance des sehr dominanten Michael Schumacher mitgehen. Coulthard beendete das Jahr aber als Zweiter und lag weit vor seinem Teamkollegen Häkkinen. Der gab danach seinen Rücktritt aus der Formel 1 bekannt und beendete damit die längste Partnerschaft in der Geschichte der Formel 1.

2002 fuhr dann Jungstar Kimi Räikkönen an der Seite von Coulthard und wieder hatte er Hoffnung, dass dies nun endlich sein Jahr sein würde. Aber wieder einmal sollte es nicht so sein. Die Stärke von McLaren war mit jener der Konkurrenz nicht ebenbürtig und Coulthard musste sich mit dem fünften Rang in der WM zufrieden geben. Das Team rutschte derweil in der Konstrukteurswertung auf den dritten Rang.

Coulthard gewann 2003 das erste Rennen der Saison, aber der Schotte hatte wieder seine Schwierigkeiten - diesmal vor allem beim neuen Qualifying als Einzelzeitfahren. Er kam in der Fahrerwertung auf Rang sieben und 2004 wurde es nicht wirklich besser, als er die Saison auf Rang zehn beschloss. Sein bestes Resultat war ein vierter Platz. Coulthard schaffte es dabei auch nicht, ab der Mitte der Saison Kapital aus einem stark verbesserten Chassis zu schlagen.

Nach nicht weniger als neun Saisons mit McLaren änderte sich 2005 für den Schotten alles, da er sich dem Red Bull Cosworth Team anschloss. Nach seiner langen Zeit bei McLaren genoss Coulthard seine neu entdeckte Freiheit bei Red Bull und zeigte eine recht beeindruckende Saison mit der Mannschaft, in der er 24 Punkte einfahren konnte. Nachdem er Christian Klien und Tonio Liuzzi hinter sich lassen konnte, blieb er auch 2006 bei der Mannschaft.

Obwohl es in der Design-Abteilung einige Neuverpflichtungen gab und das Team 2006 mit Ferrari-Motoren unterwegs war, lief die Saison für Coulthard und das Team enttäuschend. Der Schotte landete schließlich auf dem 13. Platz, aber er schaffte es in Monaco immerhin, den ersten Podestplatz für die Mannschaft zu ergattern. Coulthard bleibt auch 2007 bei Red Bull und erhält Mark Webber als Teamkollegen.