Davidin isä oli kivenhakkaaja Sconen kylässä Perthin luoteispuolella. Hän kävi Kinnoul Schoolia ja sieltä päästyään hän pääsi puutarhaharjoittelijaksi Mansfieldin 3. jaarlin Scone Palaceen. Hän vietti tässä toimessa seitsemän vuotta, kunnes lähti opiskelemaan Perthin lukioon oppiakseen lisää kasvitieteestä. Työskenneltyään sitten jonkin aikaa Fifessä, missä hänellä oli oiva tilaisuus kasvi- ja eläintieteellisen kirjaston käyttöön, hän pääsi Glasgowin kasvitieteelliseen puutarhaan 1820 ja kävi kasvitieteen luennoilla Glasgowin yliopistossa. Kasvitieteen professori huomasi hänen kykynsä ja otti hänet mukaansa Ylämaille suuntautuneelle retkelle sekä suositteli häntä LontoonHorticultural Societylle (myöhempi Royal Horticultural Society).[1][2]
Hän aloitti vuonna 1829 toisen tutkimusmatkan, joka suuntautui Kaliforniaan, Columbiajoelle, Fraserjoelle sekä Stuartjärvelle ja päättyi Havaijille.[2]
Vuonna 1827 hän esitti jalostettavaksi douglaskuusen, joka englanniksi (ja suomeksi) on nimetty hänen kunniakseen.[4] Lajin tieteellinen nimi Pseudotsuga menziesii viittaa kuitenkin toiseen kasvitieteilijään, Archibald Menziesiin, joka tutki alueen kasvillisuutta joitakin vuosia aikaisemmin.[2] Muita huomattavia Douglasin jalostukseen ottamia puita ovat muun muassa sitkankuusi, sokerimänty, lännenvalkomänty, keltamänty, kontortamänty, montereynmänty, jättipihta, aitopihta sekä lukuisat muut havupuulajit, joita istutettiin Britannian maaseudulle ja joita käytetään puunjalostusteollisuudessa. Lisäksi myös monet puutarhapensaat ja yrtit, esimerkiksi ruusuherukka, isosalali, lupiini, pipot (Penstemon) ja kaliforniantuliunikko. Kaiken kaikkiaan Douglas tuotti noin 240 kasvilajia Britanniaan.
Douglas kuoli hämärissä olosuhteissa Havaijilla – hän ilmeisesti putosi kuoppaan yhdessä härän kanssa, joka survoi hänet kuoliaaksi.[4] Viimeksi hänet nähtiin elossa englantilaisen härkienmetsästäjän ja vankikarkurin Edward ”Ned” Gurneyn kotona. Douglas haudattiin tuntemattomaan paikkaan yleiselle hautausmaalle lähelle Mission Housea Honolulussa. Hänelle pystytettiin muistomerkki 1856 Kawaiaha'on kirkon ulkopuolelle.
