Davis wurde 1972 in San José geboren und wuchs im kalifornischen Hayward auf.
Ab den frühen 1990er Jahren etablierte er sich unter dem Pseudonym DJ Shadow als einer der Vorreiter des Turntablism. Er gilt als wichtige Figur bei der Entwicklung des experimentellen Hip-Hops, der gemeinhin mit dem Londoner Label Mo’ Wax von James Lavelle verbunden wird. Zu diesem trug er mit seiner Single In/Flux und dem in Zusammenarbeit mit DJ Krush entstandenen Stück Duality maßgeblich bei.
Shadow begann seine musikalische Karriere als DJ im College Radio. Die Idee, als DJ im Hintergrund zu bleiben, reizte ihn, weshalb er den Namen DJ Shadow wählte.[1] Gemeinsam mit Musikern wie Blackalicious und Lyrics Born produzierte er ab 1991 erste Mixtapes und gründete 1993 das Underground-Label Solesides. Als erste Veröffentlichung des Labels erschien 1993 die Single Entropy.
Sein erstes Album Endtroducing..... aus dem Jahr 1996 stellt einen Meilenstein in der Hip-Hop-Szene dar und war das erste Album, das ausschließlich aus Samples zusammengestellt wurde. Bis 1998 arbeitete er mit James Lavelles Projekt UNKLE zusammen und veröffentlichte mit ihm das Album Psyence Fiction (Gastinterpreten: Thom Yorke, Beastie Boys, Richard Ashcroft).
Seine älteren Produktionen bestehen zu 100 Prozent aus Samples aller Richtungen. Plattenspieler und Mischpult werden als Instrument begriffen und eingesetzt. Ein Großteil seiner Produktionen sind auf einer einzelnen Akai MPC 60 entstanden. Mittlerweile setzt er allerdings auch Synthesizer ein.
Im Juni 2016 erschien sein fünftes Studioalbum The Mountain Will Fall, für das Davis unter anderem mit dem Rap-Duo Run the Jewels und dem deutschen Komponisten Nils Frahm zusammenarbeitete. Im Juli 2017 folgte die EP The Mountain Has Fallen mit Gastbeiträgen von Nas, Danny Brown und Oscar-Preisträger Steven Price.
Am 15. November 2019 erschien sein Doppelalbum Our Pathetic Age (11 Tracks Instrumentals und 15 Tracks Kooperationen u. a. mit De La Soul, Nas und Run The Jewels).
Am 27. Oktober 2023 erschien sein neuestes Album Action Adventure.