David karrierje már egészen korán veszélybe került, mikor kisgyermekkorában  combcsonttörést szenvedett, mikor a nála idősebb és nagyobb fiúkkal focizott.Fenn állt a lehetősége, hogy amputálni kell a lábát.Ám fél év gipszben töltött idő után teljesen felépült.Ezalatt a jobb lába szinte használhatatlan volt , apukája José Manuel Villa segített David bal lábának megerősítésében. A bányászként dolgozó José Manuel mindennap munka után külön gyakorolt még a fiával, aki bal lábbal rúgta vissza a felé dobott labdákat. A spanyol támadó nagyrészt ennek köszönheti azt, hogy gyakorlatilag abszolút „kétlábas” játékos lett, azaz mindkét lábát hasonlóan tudja használni cselezésre és lövésre egyaránt.

„Apám mindig ott volt velem, és dobálta felém a labdákat, hogy rúgjam vissza őket ballal. Nem emlékszem egy edzésünkre sem, amelyet kihagyott volna, sosem voltam egyedül a futballpályán” – nyilatkozta Villa, aki kiskorában megfogadta, mindent megtesz azért, hogy neki ne kelljen a bányában dolgoznia

.„Sosem szerettem volna bányász lenni, annyi szörnyűséget átéltem – a baleseteket, az órákat, amelyeket anyám aggódva a kórházban töltött. Inkább éhezek, minthogy bányában dolgozzak” – mondta Villa, aki nem volt jó tanuló, ám apja ezért sosem tudott haragudni.

„Egyik tanára arra kért, büntessem meg azzal, hogy nem engedem el focizni, de ilyenkor mindig ugyanazt válaszoltam: nem engedem el biciklizni, nem engedem, hogy videojátékkal játsszon, de hogy a futballtól tiltsam el? Arról szó sem lehet!” – emlékezett vissza José Manuel.

David elárulta,hogy 14 évesen nagyon közel állt ahhoz, hogy feladja a futballt, de szülei ösztönzésére nem tette.

Davidot sok csapat vonzotta de legjobban az Oviedo futballiskolája, ahol elutasították jelentkezését, modván túl alacsony a korához képest. A helyi klubba a Langero-ba viszont felvételt nyert.

Nemsokkal ezután már az Oviedo nagy ellefelénél, a Sporting Gijónban focizott, hol korábban példaképe Quini is. 2 szezonban 25 góllal zárt. Pepe Acebal a Gijón akkori vezetője azt nyilatkozta, hogy eleinte hiányzott Davidból a kitartás, viszont a tehetsége páratlan volt.

2003 nyarán leigazolta a Real Zaragoza. Az első szezonban 17 gólt lőtt. Kupagyőztesek lettek.Bemutatkózó meccse a Deportivo de La Coruna ellen volt, ami 1-0-ás vereséggel zárult. Első gólját a Real Murcia ellen szerezte. 2003.december.4-án 2 gólt lőtt  az Athletic Bilbao ellen, és 2004. április 25-én megszerezte élete első mesterhármasát a Sevilla ellen, aminek végeredménye 4-4-es döntetlen lett. A második szezonjában 35 meccsen 15 gólt szerzett. Az UEFA kupában is pályára lépett 10 mérkőzésen 3 gólt szerzett.
A nyolcaddöntőben az Austria Wien együttese búcsúztatta őket.

2005-ben szerződött a Valencia CF-hez. Első szezonjában 24 gólt szerzett a spanyol bajnokságban, amivel legjobb spanyolként a második lett a góllövőlistán a 25 gólos Samuel Eto'o mögött.
A Valenciát sokszor vezette győzelemre, sok mérkőzés az ő kezében-lábában volt.

Villa 2010. május 19-én 4 évre szóló szerződést írt alá az FC Barcelona csapatával. A katalán egyesület 40 millió eurót fizetett korábbi egyesületének, a Valencia CF-nek. Május 21-én bemutatkozott a Barcelona stadionjában, ahol 35000 drukker fogadta.

A spanyol válogatottban 2005. február 9-én a San Marino elleni 5:0-s győzelemmel debütált. Első gólját a válogatottban 2005. november 16-án szerezte Szlovákia ellen.
A spanyol nemzeti csapattal részt vett a 2006-os világbajnokságon. Az első csoportmeccsen mindjárt 2 gólt is szerzett, egyet szabadrúgásból, egyet tizenegyesből. A csoportmeccsek során több gólt nem ért el, a nyolcaddöntőben az ő tizenegyesgóljával szerezte meg a spanyol csapat a vezetést a franciák ellen, de a franciák fordítani tudtak, és 3:1 arányban győztek.
A 2008-as Európa Bajnokság megnyeresében döntő szerepet játszott. Első csoport mérkőzésük alkalmával Oroszország ellen mesterhármassal nyitotta Spanyolország számára a tornát. Következő csoport mérkőzésük során Svédország ellen szintén betalált, ami győztes gól lett. Az utolsó csoport fordulóban nam talált be, illetve az olaszok elleni legjobb 8 közé jutásért játszott mérkőzésen sem, de a hosszabítás utáni tizenegyes rugások alkalmával értékesítette saját büntetőjét. Sajnálatos módon az elődöntőben az első félidő elején egy szabadrúgás során meghúzodott és le kellett őt cserélni, ezzel befejezett lett számára az Európa bajnokság. Négy góllal gólkirály lett, és az EB legjobb 11 játékosába is bekerült.

A 2010es világbajnokságra való kijutáshoz nagy mértékben hozzájárult a selejtezők során. Bár első meccsük Svjác ellen vereséggel végződött, a további mértkőzéseken t meccs kivételével mindegyiken a kapuba talált. Kétszer ő lőtte tovább Spanyolországot. Honduras ellen 2 gólt lőtt, és meg volt a lehetősége a mesterhármasra is, ám kihagyott egy tizenegyest. A Chile elleni mérkőzésen is a kapuba talált, a meccs 2-1-es győzelemmel végződött. Portugália ellen 1-0-ra győztek. Paraguay ellen 1-0 ra győztek David góljával.Németországot szintén 1-0ra verték meg az elődöntőben, később a döntőben hosszabítás után Hollandiát verték meg Puyol góljával.