Acteur américain, David Strathairn suit des cours de comédie au Williams College où il fait la connaissance de John Sayles. Après avoir passé plusieurs années au sein d’une troupe itinérante, il retrouve son ami John Sayles qui lui offre un rôle dans son film Return of the Secaucus Seven (1979). Strathairn multiplie les seconds rôles dans Le mystère Silkwood (Nichols, 1983), Iceman (Schepisi, 1984), Brother (Sayles, 1984), Comme un chien enragé (Foley, 1986), Matewan (Sayles, 1987), Memphis Belle (Caton-Jones, 1990) et City of Hope (Sayles, 1991).
Strathairn est finalement révélé au grand public avec Une équipe hors du commun (Marshall, 1992) avec Madonna et Tom Hanks, Bob Roberts (Robbins, 1992), Les experts (Robinson, 1992) et Passion Fish (Sayles, 1992). Il parvient à obtenir des rôles plus conséquents dans La firme (Pollack, 1993), La rivière sauvage (Hanson, 1994), Dolorès Claiborne (Hackford, 1995), Week-end en famille (Foster, 1995) et L.A. Confidential (Hanson, 1997).
De plus en plus apprécié, David Strathairn est encore formidable dans Limbo (Sayles, 1999), Harrison’s Flowers (Chouraqui, 2000) et Good Night and Good Luck (Clooney, 2005) qui lui permet d’obtenir une nomination à l’Oscar du meilleur acteur.
On le retrouve ensuite à l’affiche de La faille (Hoblit, 2007), My Blueberry Nights (Wong Kar-wai, 2007), La vengeance dans la peau (Greengrass, 2007), Les chroniques de Spiderwick (Waters, 2008), Jason Bourne : l’héritage (Gilroy, 2012), Lincoln (Spielberg, 2012), Godzilla (Edwards, 2013) et Godzilla 2 : roi des monstres (Dougherty, 2019). En 2021, il est à l’affiche du très beau Nomadland de Chloé Zhao.
Durant la dernière décennie, il est également retourné au théâtre, tout en apparaissant de manière régulière à la télévision, notamment dans Blacklist.