Diplômé de l'UCLA et frère de Stephen Koepp avec qui il coécrit le script du Journal (1994), David Koepp fait ses premières armes de scénariste en 1988 sur Apartment zero de Martin Donovan. Restant dans la veine du thriller et du fantastique, il signe tour à tour les scénarios de Bad influence (1990), La Mort vous va si bien (1992), Jurassic Park (1993) et sa suite Le Monde perdu (1997). Les plus grands se l'arrachent : Brian De Palma pour L'Impasse (1993), Mission : impossible (1996) et Snake eyes (1998), Sam Raimi pour Spider-Man (2002) ou encore David Fincher pour Panic room (id.).

Parallèlement, David Koepp s'essaie à la réalisation avec un court métrage intitulé Suspicious (1994) puis avec un premier long, le thriller Réactions en chaîne interprété par Kyle McLachlan. Surfant sur la vague du surnaturel, il met en scène Hypnose qui remporte le Grand Prix du Festival "Fantastic'Arts" de Gérardmer en 2000. Il explore à nouveau les thèmes de la folie et de l'incompréhension à travers Fenêtre secrète (2004), l'adaptation de la nouvelle "Secret window" de Stephen King avec Johnny Depp dans le rôle principal. En 2009, avec son quatrième long métrage, La Ville fantôme, David Koepp change de registre, en s'essayant à la comédie romantique, qu'il mâtine de fantastique.

David Koepp est à ce jour l'un des scénaristes les plus en vogue à Hollywood, signant par exemple le script de La Guerre des Mondes en 2005, du retour d'Indiana Jones sur grand écran en 2008, et du troisième opus consacré aux fameux Men In Black en 2012. Il est également de retour au poste de réalisateur cette même année pour son 5e long-métrage, Premium Rush, avec le très à la mode Joseph Gordon-Levitt dans le rôle titre.