Internationale Bekanntheit erlangte er ab den 2000er-Jahren durch seine Darstellung des zehnten Doktors in der Science-Fiction-Kultserie Doctor Who, des D. Seit 2012 u & me guide service prince edward on er Vorstandsmitglied der Royal Shakespeare Company, für die er seit 1996 regelmäßig auf der Bühne steht.

David und Georgia Tennant leben mit ihren vier Kindern in London. Als ihm seine Eltern im Alter von drei Jahren erklärten, was ein Schauspieler ist, äußerte er erstmals den Wunsch, selbst Schauspieler zu werden. Als Fan der britischen Science-Fiction-Familienserie Doctor Who benennt er als seine frühesten Kindheitserinnerungen das Nachspielen von Filmszenen im Garten der Familie. Tennant begann seine Schauspielkarriere mit 16 Jahren in einem Fernsehspot der schottischen Gesundheitsbehörde gegen das Rauchen, während er noch zur Schule ging. Ein Jahr später bekam er eine Rolle in einer Episode der schottischen Kinderserie Dramarama.

Tennants erste professionelle Rolle nach seinem Universitätsabschluss war bei der politischen Theatergruppe 7:84. In seiner ersten großen Fernsehrolle spielte er 1994 in der sechsteiligen BBC-Serie Takin’ Over the Asylum den manisch-depressiven Campbell. Seine erste Hauptrolle auf der Großbildleinwand erhielt er 1998 in der Liebeskomödie L. Without a Map, die auch in deutschen Kinos zu sehen war.