David Lyons protagoniza junto a Kate Beckinsale el drama The Trials of Cate McCall de Karen Moncrieff. Actualmente tiene un papel en la serie de éxito de la NBC "Revolution", producida ejecutivamente por J.J. Abrams. Anteriormente, Lyons protagonizó junto a Julia Roberts Come Reza Ama de Ryan Murphy, la adaptación cinematográfica del bestseller de Elizabeth Gilbert.

Lyons se graduó de el Instituto Nacional de Arte Dramático (NIDA), la escuela de interpretación más prestigiosa de Australia. Ha trabajado en teatro con las compañías teatrales más destacadas de Australia, el Sydney Theatre Company y Melbourne Theatre Company.

Después de un largo recorrido en Australia con series como "Blue Heelers" y "Sea Patrol", Lyons se unió al reparto del clásico drama de hospital "Urgencias" en 2008. Su personaje, el doctor Simon Brenner, fue uno de los miembros del triángulo amoroso junto a los personajes Parminder Nagra y Shane West. Lyons protagonizó la serie de 2011 de la NBC "The Cape", junto a Summer Glau y Keith David.