Роден в Калифорния. Завършва Калифорнийския технически университет, специалност \"астрономия\" и остава да преподава в университета; по-късно работи като инженер в \"Hughes Aircraft Co.\". Защитава дисертация по специалността \"приложна физика\" в Калифорнийския университет. Работил е като консултант на правителствени и неправителствени организации по въпросите за развитието на информационните технологии.
Първата му публикация в художествената литература е романът \"Sundiver\" (1980, бълг.превод \"Потапяне в слънцето\"), първият роман от цикъла за ъплифта. Втория роман от цикъла, \"Startide Rising\" (1983, бълг.превод \"Звездна вълна се надига\") е удостоен с премиите \"Хюго\", \"Небюла\" и премията на списание \"Locus\" като най-добър роман на годината. Третия роман от цикъла, \"The Uplift War\" (1987) получава премията \"Хюго\". Тази трилогия прави Дейвид Брин един от най-известните автори на \"твърда НФ\" на 80-те години.
През 1985 г. Брин публикува романът \"The Postman\" (бълг.превод \"Пощальонът\"), екранизиран през 1997 г. от Кевин Костнър - един от най-интересните литературно-социални екперименти в съвременната фантастика. Сред другите му известни романи е катастрофическият роман \"Earth\", в който Земята е разрушена от изкуствено създадена черна дупка.
През 90-те години Брин се връща към поредицата за ъплифта в романите \"Brightness Reef\" (1995), \"Infinity\'s Shore\" (1996) и \"Heaven\'s Reach\" (1998).
Дейвид Брин е един от тримата \"killing bees\" - писатели фантасти, придържащи се в своето творчество към принципите на научната фантастика