David Hemmings, syn prodavače koláčů, už od dětských let zpíval v operním sboru. Roku 1954 se dokonce zúčastnil jako člen English Opera Company evropského turné s inscenací Brittenovy opery Otočení šroubu na motivy novely Henryho Jamese.
Mezinárodní hvězdu z něho však učinila teprve postava módního londýnského fotografa Thomase, jehož objektiv zachytí v parku při sledování milenecké dvojice (Vanessa Redgraveová a Ronan O'Casey) tajemnou vraždu, v kultovním snímku podle novely Julia Cortazara Zvětšenina v režii M. Antonioniho.
Na sklonku 60. let patřil k nejvyhledávanějším anglickým hercům. Jako by přenášel z civilu do svých většinou tragických postav na plátně něco z vlastního nepokoje, nerovnosti a podrážděné nespokojenosti: ctižádostivý a věrolomný Artušův levoboček Mordred, který v touze po moci a trůnu rozeštve rytíře kulatého stolu mezi sebou i proti králi (Richard Harris), ve filmové verzi Hartovy a Loeweho muzikálové variace na artušovskou legendu Král Artuš a jeho družina (režie J. Logan); kapitán husarského pluku Lewis Nolan, který jako první padne v nesmyslném útoku, v dramatu z krymské války Útok lehké kavalerie (režie T. Richardson); anglický výsadkář John, počínající si při střetu s německými vojáky jako chladnokrevný zabiják, v působivém válečném dramatu podle románu Alana Whitea Umírání za dlouhého dne (režie P. Collinson); anglosaský panovník Alfréd, jemuž se podařilo zvítězit nad Dány a sjednotit zemi, v historickém dramatu Alfréd Veliký (režie C. Donner).
Se svým obchodním partnerem Johnem Dalym založil 1967 dodnes fungující filmovou společnost Hemdale, z níž o tři roky později odešel. S přibývajícími lety (a kilogramy) se postupně přehrál do charakterních úloh, ale především se postavil na druhou stranu kamery.