Девід Мітчелл народився в січні 1969 року в Саутпорте (Мерсісайд, Англія). Навчався в Університеті Кента і отримав вчений ступінь в області англійської та американської літератури. Жив в перебігу року на Сицилії, потім перебрався до Хіросіми (Японія), де викладав англійську мову японським студентам. Через вісім років Девід зі своєю дружиною Кейко і двома дітьми повернувся в Англію.
Написавши всього п'ять книг, Мітчелл справив величезне враження на сучасну літературну сцену.
Його дебютний роман «Літературний привид», що вийшов в 1999 році, зміг скласти конкуренцію книжкам загальновизнаних стовпів англійської прози Антонії Байєтт, Лоуренса Норфолка і Рейчел Каск, виграв «John Llewellyn Rhys Prize» (як краща англійська книга, написана автором молодше 35 років), і був номінований на «Guardian First Book Award». Причому, на відміну від багатьох початківців авторів, які будують сюжет своїх перших книг на спекуляціях навколо свого особистого досвіду, Девіду вдалося створити неймовірно переконливе розповідь, що представляє собою сплав історій, що відбуваються одночасно в різних частинах світу і розповідаються абсолютно різними людьми. Подібна широта поглядів і манера викладу автора разюче відрізняється від сучасних тенденцій в англійській літературі, яка прагне до відокремлення і концентрації уваги на внутрішньому мікрокосмі країни.
Другий роман Мітчелла «Сон №9» ( «Number 9 Dream») побачив світ у 2001 році, в цій книзі автор вирішив не вдаватися до змішання великого спектра жанрів і стилів, а зосередився на створенні єдиної сюжетної лінії, барвисто оповідає про пошуки японським тінейджером свого батька в сучасному Токіо. Роман був номінований на отримання «James Tait Black Memorial Prize» і увійшов в шорт-лист найпрестижнішої британської премії «Man Booker».
В опублікованій в 2004 році книзі «Хмарний атлас» ( «Cloud Atlas»), Мітчелл вирішив повернутися до традицій наративу свого першого роману і варьированию жанрів від наукової фантастики до історичних замальовок. Нагороди не змусили себе чекати і роман отримав «British Book Literary Fiction Award», був названий «British Book Awards Richard & Judy Best Read of the Year», і номінувався на премію «Букер», а сам автор від впливової асоціації «Granta» отримав звання «Кращий молодий британський письменник».
У 2006 році вийшов роман Девіда «Лужок Чорного Лебедя», який був номінований на премії «Costa Novel», «Quill Book» і «Commonwealth Writers Prize» (в номінації «Краща книга Євразії»). А в 2010 році Мітчел випустив історичний роман «Тисяча осеней Якоба де Зута», в якому він зіставляє Японію часів правління сьогунів і наполеонівську Європу.
Окремо варто відзначити той факт, що дія всіх романів Мітчелла відбувається в одній всесвіту, і його роман «The Bone Clock» (2014 року) зводить їх все воєдино.
Зараз Девід Мітчелл живе зі своєю сім'єю в м Корк (Ірландія).
