David Nelson 24 Ekim 1936'da New York'ta Ozzie Nelson ve Harriet Nelson çiftinin çocuğu olarak dünyaya geldi. Hollywood Lisesi'nde okudu. Daha sonra film yapımcılığı (The Nelson Co.) ve yönetmenlik yapan Nelson, The Adventures of Ozzie and Harriet'in (1952) birkaç bölümünü yönetti.Nelson'ın ilk eşi June Blair'den iki oğlu oldu. Daniel Blair Nelson 20 Ağustos 1962'de, James Eric Nelson ise 8 Haziran 1966'da doğdu. Bu evlilik boşanmayla sonuçlandıktan sonra 1975 yılında Yvonne O'Connor Huston ile yeniden evlendi ve üç çocuğunu evlat edindi. Üvey kızı Teri Nelson Carpenter bir zamanlar oyun programı sunucusu Chuck Woolery ile evliydi. İkiz yeğenleri Matthew ve Gunnar, The Nelson'lar olarak sahne almaktadır. Matthew Nelson Red37 ile sahne alırken, Gunnar Nelson radyo sunuculuğu yapmaktadır. Yeğeni Tracy Nelson başarılı bir oyuncudur.