David Trueba nace en Madrid, en septiembre de 1969. El menor de ocho hermanos estudia Periodismo y pronto comienza a trabajar en prensa, radio y televisión. Tras rodarse su primer guión de largometraje, viaja a Los Ángeles para estudiar cine en el American Film Institute. A su regreso escribe en solitario el guion de Los peores años de nuestra vida, que se convertirá en uno de lo grandes éxitos del cine español en el año 1994. En esa periodo trabaja también en televisión donde codirige el show El peor programa de la semana junto a El Gran Wyoming (1993-94).
Entre sus trabajos como guionista destacan con películas como Amo tu cama rica (1991), Two Much (1995), Perdita Durango (1997), La niña de tus ojos (1998), Vengo (2000), El olvido que seremos (2020) (Premio Platino 2021 al mejor guion) o el documental Balseros (2002), del que fue también coproductor y que fue nominado al Oscar.
La buena vida (1996), presentada en la Quincena de los Realizadores de Cannes, es su primera película como director. En el año 2000 dirige Obra Maestra y en 2003, Soldados de Salamina, presentada en la sección Una cierta mirada del Festival de Cannes y nominada a 8 premios Goya. Su siguiente película como director, Bienvenido a casa (2006), recibió el premio al Mejor Director en el Festival de Málaga. En 2013 dirige Vivir es fácil con los ojos cerrados que recibe 6 Premios Goya entre ellos los de Mejor Película, Mejor Director y Mejor Guion. La cinta fue seleccionada para representar a España en los Oscar. En noviembre de 2023 estrena la película Saben Aquell, que cuenta la irrupción del cómico Eugenio en el mundo del espectáculo.
En 2010 crea y dirige la muy exitosa serie de televisión para Canal + ¿Qué fue de Jorge Sanz?, que completará con dos episodios más en 2015 y 2017 emitidos por Movistar +. En el año 2013 dirigió el programa musical Un lugar llamado mundo.
Durante años ha compaginado su carrera con proyectos al margen de la industria, de radical independencia financiera sin contar con ayudas del Estado o participación de televisiones, como la película-conversación La silla de Fernando sobre Fernando Fernán-Gómez que codirige en 2006 con Luis Alegre, y los documentales El cuadro (2013), sobre el proceso de creación del pintor Josep Santilari; los Monólogos de Montaigne por Ramon Fontserè (2015), adaptaciones breves algunos ensayos del filósofo; Salir de casa (2016), un retrato del cantante Francisco Nixon y sus amistades dedicados a diversas labores artesanales; o Si me borrara el viento lo que yo canto (2019), sobre la figura de Chicho Sánchez Ferlosio y el proceso de creación del disco ‘Canciones de la Resistencia española’; y los largometrajes Madrid,1987, que participó en la sección oficial del festival de Sundance en 2011; Casi 40, película de 2018 con la que obtuvo el Premio Especial del Jurado en el Festival de Málaga y la nominación a Mejor Comedia en los premios Feroz; y A este lado del mundo, presentada en el Festival de Málaga en 2020 y que no pudo ser distribuida en salas por la pandemia sanitaria.
Como escritor, ha publicado seis novelas en la editorial Anagrama que han sido traducidas a más de diez lenguas: Abierto toda la noche (1995), Cuatro Amigos (1999), Saber Perder (2008) (Premio Nacional de la Crítica a la Mejor Novela, finalista del prestigioso Premio Médicis en su traducción francesa y «Novela del año» por El Cultural de El Mundo), Blitz (2015), Tierra de campos (2017) (Premio Los Libreros Recomiendan, otorgado por la Confederación Española de Gremios y Asociaciones de Libreros, Premio de la Crítica de Madrid de novela, premio de novela europea Casino de Santiago y finalista del Premio San Clemente Rosalía-Abanca, otorgado por alumnos lectores de institutos) y Queridos niños (2021).
En abril de 2024 estrenará en el teatro María Guerrero su primera obra teatral, Los guapos, escrita por él mismo y protagonizada por Anna Alarcón y Vito Sanz. En Anagrama firma también dos cuadernos breves de ensayo: La tiranía sin tiranos (2018) y Ganarse la vida (2020).
En 2019 publica en la editorial Siruela El río baja sucio, dentro de la colección de literatura juvenil Las Tres Edades. Sus artículos en prensa han sido recogidos en las antologías Artículos de ocasión (Xordica, 1998), Tragarse la lengua y otros artículos de ocasión (Ediciones B, 2003), Érase una vez (Debate, 2013) y El siglo XXI cumple 18 (Debate, 2018).