David William Duchovny urodził się 7 sierpnia 1960 roku w Nowym Jorku. Studiował literaturę angielską najpierw na Uniwersytecie Princeton, a później w Yale, gdzie uzyskał tytuł magistra. Zaczął nawet robić doktorat, ale nie dokończył go ze względu na karierę aktorską.
Pierwszy raz przed kamerą pojawił się w reklamie piwa, a potem zagrał niewielki epizod w "
Pracującej dziewczynie"
Mike'a Nicholasa. Światową sławę przyniosła mu rola agenta FBI Foxa Muldera w serialu "
Z Archiwum X". Dzięki niej zdobył Złoty Glob i dwie dalsze nominacje do tej nagrody, Nagrodę Telewizyjnych Krytyków Filmowych oraz nominacje do nagród Emmy i Screen Actors Guild Award (dwukrotnie).
W 1996 roku amerykański magazyn "People" uznał go za jednego z 50 najpiękniejszych ludzi świata.
W latach 1997-2014 był mężem aktorki
Téi Leoni, z którą ma dwójkę dzieci.