David ble ansatt ved de geologiske undersøkelser i New South Wales i 1882, og var i perioden 1891-1924 professor i geologi ved universitetet i Sydney. I 1897 ledet han Royal Societys ekspedisjon til Elliceøyene for dypboringer på koralløya Funafuti, og i 1907-09 deltok han i Ernest Shackletons Antarktisekspedisjon og ledet gruppen som nådde den magnetiske Sydpolen. Han utførte en rekke arbeider innen ulike grener av Australias geologi på samme måte som innen det antarktiske områdets. Han ble i 1900 medlem av Royal Socitety og mottok en rekke geologiske priser og medaljer, deriblant Bigsbymedaljen 1899, Wollastonmedaljen 1915 og Clarkemedaljen 1917.