Nascido David Friedman em Nova Iorque, filho de Stephen Friedman, antigo chefe da Goldman Sachs, ele mudou seu nome para David Benioff, nome de solteira da mãe. Ele é o mais novo de três filhos. Benioff estudou na Faculdade de Dartmouth e na Universidade da California em Irvine, recebendo um Mestrado de Belas Artes. Aos 22 anos, ele se tornou professor de inglês na Poly Prep Country Day School, no Brookly.

Enquanto trabalhava como professor de inglês, ele escreveu o livro The 25th Hour, recebendo boas críticas. Ele mais tarde adaptou o livro em um roteiro, que se transformou no filme 25th Hour estrelado por Edward Norton e dirigido por Spike Lee. Ele mais tarde escreveu uma coleção de contos chamada de When the Nines Roll Over (And Other Stories), publicada em 2004.

Benioff esboçou o roteiro do épico Troy (2004). Ele também escreveu o roteiro do thriller psicológico Stay (2005), dirigido por Marc Forster e estrelado por Ewan McGregor e Naomi Watts. Seu roteiro para The Kite Runner (2007), um filme baseado no livro de mesmo nome, marcando sua segunda colaboração com Forster.

Ele escreveu o roteiro do filme X-Men Origens: Wolverine, sendo contratado em 2004 e trabalhando no roteiro por três anos. Um ano antes, seu segundo livro, City of Thieves, foi publicado.

Em 2011, junto com D. B. Weiss, ele criou a série de televisão Game of Thrones, baseado na série de livros A Song of Ice and Fire escritos por George R. R. Martin e exibida pela HBO. Ele também é um dos produtores executivos e roteiristas do programa

Benioff é desde 2006 casado com a atriz Amanda Peet. Eles têm três filhos.