Является младшим братом знаменитого режиссёра и актёра Ричарда Аттенборо.
Аттенборо вырос в «College House» в середине «University College, Leicester» в Лестере, где его отец, Фредерик, работал директором. У него два брата — старший, Ричард, который стал режиссёром, и младший, Джон, который стал менеджером компании «Альфа Ромео». Во время второй мировой войны его родители удочерили двух еврейских девочек-беженок из Европы.
В детстве Аттенборо собирал ископаемые, камни и другие образцы природы, которые он представлял в собственном «музее».
Аттенборо получил высшее образование в Клэр Колледже Кембриджского университета, где получил степень бакалавра искусств (BA Cantab) в области природных наук. В 1947 году он служил в армии в Уэльсе и Шотландии. В 1950 году он женился на Джейн Элизабет Эбсуорт Ориэл (англ. Jane Elizabeth Ebsworth Oriel). Джейн скончалась в 1997 г. У пары было двое детей — Роберт и Сьюзан. Его сын доктор Роберт Аттенборо является старшим преподавателем биоантропологии в Школе Археологии и Антропологии при Австралийском национальном университете в Канберре.
Аттенборо начал работать на Би-би-си в 1952 году в отделе «Talks», где обсуждались непостановочные программы.
Знаменитая связь между Аттенборо и природой началась с трёхчасовой передачи «The Pattern of Animals» («Тенденции в мире животных»), снятой в Лондонском зоопарке вместе с известным натуралистом Джулианом Хаксли (Аттенборо был ведущим этой передачи). В программе они выясняли использование природой камуфляжа, апосематизма и брачных церемоний.
В сентябре 1954 года Аттенборо едет в Сьерра-Леоне на съёмки материала для цикла телепередач «Приключения с дикими животными». Эти передачи имели большой успех у зрителей и год спустя, в марте 1955 Аттенборо со своей командой отправился в Южную Америку для съёмки новых материалов. В 1956 году была проведена ещё одна экспедиция — на остров Комодо, для съёмки знаменитых комодских варанов. Затем были путешествия в Австралию и на Мадагаскар. Помимо съёмок, эти экспедиции имели и чисто научные цели — отлов экзотических животных для Лондонского зоопарка.
С 1965 по 1969 год Аттенборо работал контролёром британского телевизионного канала BBC Two. В 1967 году, канал BBC Two стал первым в Великобритании каналом цветного телевизионного вещания. С 1969 по 1972 год он служил Директором передач (с ответственностью за каналы BBC One и BBC Two).
В конце 70-х годов Дэвид Аттенборо задумал снять три сериала, причём с самого начала хотел снять именно три сериала в рамках проекта «Три Э»: Эволюция, Экология, Этология.
Аттенборо считал, эти три сериала смогут ввести зрителя во все основные вопросы биологии. И он блестяще справился с этой задачей!
Последующие его сериалы, известные сегодня как серия фильмов «Жизнь…» — только развивали темы, уже освещённые в первых трёх циклах:
(В общей сложности, в рамках сериалов «Жизнь…» было выпущено 89 серий.)
Особенностью всех перечисленных сериалов является то, что Дэвид Аттенборо не просто комментирует картинку, но и активно присутствует в кадре во многих сюжетах, что придаёт этим сериалам особую достоверность.
Каждая серия посвящена какому-либо животному, причем это животное почти всегда раскрывается совсем не с той стороны, с какой мы привыкли его воспринимать.
Отдельные сезоны этого сериала периодически показываются российским телеканалом «Культура» (под именем «Наедине с природой», показано 66 серий), а также телеканалом «Animal Planet» (под названием «Животные от А до Я», показано 16 серий). На DVD-дисках в продажу сериал не выпускался.
От фильмов Аттенборо стиль фильмов Фотерджилла заметно отличается. У Аттенборо акцент делается на объяснение явлений и причин. У Фотреджилла основной акцент делается на эпичность и созерцательность картинки.
Хотя Дэвид Аттенборо известен широкой публике как натуралист, его интересы натуралистикой не ограничиваются. В разное время у него выходили документальные сериалы на тему:
К сожалению, на русском языке они не выходили.
В последнее время Би-Би-Си активно ищет, кто сможет заменить объявившего об уходе на покой Дэвида Аттенборо, однако очевидных преемников у него нет.
Однако несмотря на свои заявления об уходе, сам Аттенборо не торопится прекращать работу над всё новыми и новыми фильмами. Так, например, в настоящее время он занимается съемкой материала для фильма «First Animals» («Первые животные»), который намеревается посвятить самым ранним из появившихся на Земле видов животных.
Также Аттенборо работает над созданием семисерийного фильма «Frozen Planet» («Замороженная планета»), премьера которого в Великобритании состоится в конце 2011 года. Работая над этим сериалом он осуществил свою давнюю мечту — побывал на Северном полюсе
В 1985 году посвящён в рыцари.