Дэвид Кэррадайн окончил класс музыкальной теории и композиции в Университете штата в Сан-Франциско. Отучившись и отслужив в армии, переехал в Нью-Йорк. С 1950 по 1963 годы играл на сцене «Armstrong Circle Theatre». В кино Дэвид Кэррадайн начал сниматься с 1964 года. Первую известность ему принесла роль Большого Билли Шелли в драме «Берта по прозвищу Товарный вагон» Мартина Скорсезе. Следующая звездная роль – шаолиньский монах Цянь Гуаньчан в телесериале «Кунг-фу». Изначально монаха должен был играть Брюс Ли, но в итоге утвердили Кэррадайна.
В 1977 году актер сыграл главного героя, циркового артиста Абеля Розенберга, в драме «Змеиное яйцо» Ингмара Бергмана. Режиссер пробовал на эту роль самых успешных актеров того времени – Дастина Хоффмана, Питера Фалька, Роберта Редфорда, Ричарда Харриса. Но каждый из них по неизвестным причинам отказался сниматься. В итоге выбор пал на Дэвида Кэррадайна. Ингмару Бергману он сразу пришелся по душе. Мало того, что актер приходился сыном Джона Кэррадайна, он еще и обладал незаурядной внешностью и исключительной музыкальностью.
В 80-е годы на экраны вышло немало фильмов с участием актера – «Одинокий волк Маккуэйд», «Удивительные истории», «Север и юг», «Побег из лагеря для военнопленных», «Воин и колдунья», «Открытый огонь». В 90-е годы David Carradine принял участие в съемках фантастического боевика «Зона будущего», приключенческой ленты «Птичка на проводе», триллера «Музей восковых фигур 2: Затерянные во времени» и еще в нескольких десятках картин и сериалов.
В 2003 году актер принял предложение Квентина Тарантино сыграть в его новом блокбастере «Убить Билла», а в 2004 и в его продолжении «Убить Билла-2». Кэррадайн исполнил роль самого Билла. В том же 2004 он озвучил персонажа по имени мистер Снерз в мультфильме «Волосы дыбом».
4 июня 2009 года Дэвида Кэррадайна нашли мертвым в одном из отелей Бангкока. Среди причин смерти упоминалось и удушье в результате несчастного случая.