David Duchovny se narodil v New Yorku 7. srpna 1960. Jeho 57 letý otec Amran Ducovny (ne, nejde o překlep, opravdu v jeho příjmení chybí H ) pracuje jako publicista pro americkou židovskou komunitu a 55 letá matka Margaret, původem ze Skotska, vyučuje na základníškole v Manhattonu.

Když bylo Duchovnymu 7 let, narodila se jeho rodičům dcera Laurie. Dnes je jí 28 let a vyučuje na soukromé škole v Brooklynu. Mimo Laurie má Duchovny ještě staršího bratra Daniela. V 11 letech se jeho rodiče rozvedli. O dva roky později Duchovnym, vždy dobrý atlet a student, vyhrál stipendium na New Yorkskou elitní Collegiate School (stejnou školu navštěvoval dokonce i J. F. Kenedy junior). Brzy přešel na Princeton University, kde s úspěchem graduoval a pokračoval ve studiích na Yale University, kde studoval anglickou literaturu a připravoval se na dráhu úspěšného pedagoga. Během toho však začal dojíždět do New Yorku, kde se zajímal o herectví a psaní scénářů. V roce 1987 nakonec Yale opustil a plně se věnoval herectví.

Z počátku vystupoval v malých epizodních rolích. Zviditelnil se až teprve rolí transvestitního detektiva Denise v seriálu Twin Peaks. O několik let později následoval konkurs na hlavní roli detektiva Foxe Muldera v Aktech X. " Řekl jsem mu, aby přišel v kravatě ", prohlásil Chris Carter, autor seriálu, o Duchovnym. "Brzy na to přišel v kravatě, která byla celá potištěna růžovými prasátky. Myslím,že mu to pomohlo tuto roli získat.

DD má s postavou agenta Muldera mnoho společného. " Jsme téměř stejní ", prohlásil svého času během natáčení ve Vancouveru. Ovšem až na jeden " malý " rozdíl. Zatímco Mulder vyhledává a pevně věří v nadpřirozené jevy, DD prohlásil : " Zeptáte-li se mě věřím-li, že události které znázorňujeme v Aktech X se mohou opravdu v životě přihodit, odpovím ne! Jsem typčlověka který věří, až když vidí".

DD má velice rád psy, hlavně pak svého psa Blue (kříženec teriéra a kolie). V komedii Beethoven si užil při natáčení spoustu nezapomenutelných okamžiků s bernardýnem, který který si v tomto filmu zahrál hlavní roli. " Byl strašně uslintaný a bernardýní sliny jsou nechutně lepkavé. Bylo to hrozné". N a televizních obrazovkách se se psy setkal ještě při natáčení erotické antologie "Deníky červených střevíčků". "Každý na place dostal nějakou dívku", vzpomíná DD na natáčení, "Jen já zůstal vždy osamělý se svým psem."

V soukromém životě tráví Duchovny mnoho společných chvil se svou přítelkyní Perry Reevesovou, která hrála mimo jiné i upíra v jedné z epizod Akt X. Setkali se v květnu roku 1993 během nákupu v obchodním domě Fred Segal's v Santa Monice. Duchovny se nemohl rozhodnout mezi šedým a modrým oblekem a tak jí jako prodavačku požádal o radu. (Řekla mu ať si koupí oba dva a on si je opravdu koupil).