David Duchovny obtuvo una licenciatura de la Universidad de Princeton y también asistió a la Universidad de Yale, donde realizó una Maestría en Literatura Inglesa. Mientras estaba en Yale, comenzó a viajar a Nueva York para estudiar actuación y pronto apareció en obras de teatro fuera de Broadway. En 1987, abandonó sus estudios de doctorado en Yale para dedicarse a la actuación a tiempo completo. En 1991, obtuvo su primer papel recurrente como agente transgénero de la DEA Dennis Bryson en la aclamada serie de televisión Twin Peaks (1990). En 1993 le ofrecieron el papel que cambiaría su carrera: el agente del FBI Fox "Spooky" Mulder en la serie Los expedientes secretos X (1993-2018). El programa fue un gran éxito internacional e impulsó a David (y a su coprotagonista Gillian Anderson) al estrellato. Duchovny además interpretó el papel en ambas películas de la serie, Los Expedientes X: La película (1998) y Los Expedientes Secretos X: Quiero creer (2008). En 2007, después de unos años fuera del centro de atención, David volvió a encontrar gran popularidad después de conseguir el papel de Hank Moody en Californication (2007-2014). En 2017, tomó la decisión de detener su carrera como actor, para poder concentrarse más en su carrera como escritor y cantante/compositor.
