Ha scritto liriche intrise di passione decadente all'amato "Rimbaud" Leonardo DiCaprio in Poeti dall'inferno ed è evaso da un campo di detenzione per fuggire Sette anni in Tibet con l'insolente scalatore Brad Pitt (a causa di questo film, gli è stato vietato l'ingresso in Cina). Successivamente, è l'ufficiale nazista che perde il figlio nella camera a gas ne Il bambino con il pigiama a righe e si infiltra tra i lupi mannari per conto dell'Ordine della Fenice nella saga fantasy di Harry Potter.

Origini
Secondo dei tre figli di Alec Raymond Wheeler e di sua moglie Maureen, David Thewlis nasce a Blackpool, cittadina dell'Inghilterra nord-occidentale che si affaccia sul mar d'Irlanda. L'attore - dopo la scuola - dà una mano nella bottega di famiglia, vendendo giocattoli in estate e carta da parati in inverno.

Adolescenza Rock
Teenager dall'animo rock, fonda una band chiamata "QED" insieme ai compagni - Cliff Ashcroft, Mark Fawl e Chris Swift - dell' Highfield Humanities College di Marton, Lancashire. Il gruppo compone i propri pezzi, suonandoli per i clienti degli alberghi della zona, in modo da racimolare un bel gruzzolo di sterline, per incidere un disco allo Storm Studios di Blackpool. Nel frattempo, il ragazzo suona la chitarra nella punk band "Door 66", guadagnandosi il soprannome di 'Sqwee'.

Carriera attoriale
Conseguito il diploma, decide di seguire gli amici alla Guildhall School of Music and Drama di Londra dove si laurea nel 1984. Va, poi, a iscriversi al sindacato degli attori ma c'è un caso di omonimia che lo costringe a usare il cognome della madre, "Thewlis".
Il primo ingaggio è in un teatro di Greenwich, dove calca le scene in "Buddy Holly at the Regal". Debutta al cinema nel 1988, comparendo nel ruolo di George Braddle in Little Dorrit, basato sul romanzo "La piccola Dorrit" di Charles Dickens. Tra il 1992 e il 1993, David indaga sul suicidio del figlio di Jeremy Irons ne Il Danno e vagabonda in cerca di un alloggio in Naked - nudo; il ruolo del filosofo delinquente gli frutta numerosi riconoscimenti come quello per Migliore Attore al Festival di Cannes.
Nel 1995 offre all'amico medico - Robert Downey Jr. - un impiego nella casa per malati di mente in Restoration - Il Peccato e Il Castigo. Tra il 1996 e il 1998, approda ne L'isola perduta di un Marlon Brando che compie raccapriccianti esperimenti genetici, regna tiranno in Dragonheart - Cuore di drago e viene presentato da Julianne Moore come "l'artista del video" ne Il grande Lebowski. In seguito, Thewlis custodisce il segreto per risolvere un mistero temporale in Timeline - Ai confini del tempo, difende i pellegrini diretti in Terra Santa ne Le Crociate e sbarca nella Virginia di Pocahontas ne The New World - Il nuovo mondo. Il 2006 lo sorprende a riscontrare degli oscuri dettagli fotografici in Omen - Il presagio. Nel 2009 accoglie Sarah Michelle Gellar nell'ospedale psichiatrico in Veronika decide di morire. Dodici mesi più tardi, spaccia hashish con "Mr. Nice" Rhys Ifans ed è il manager agorafobico di Keira Knightley in London Boulevard.
Nel 2011 David incarna il primo consigliere della regina Elisabetta I d'Inghilterra nel fanta-colossal Anonymous. Recita - infine - per Steven Spielberg nel film bellico War Horse, e per il regista francese Luc Besson nel biopic The Lady, sulla straordinaria vita del Premio Nobel per la Pace Aung San Suu Kyi. Lo ritroviamo poi alle prese con il film di Terry Gilliam The Zero Theorem e Il quinto potere di Bill Condon. Nel 2014 recita in Stonehearst Asylum e in seguito entra a far parte del cast nel film La teoria del tutto, primo film cinematografico a portare sul grande schermo la vita di Stephen Hawking. Nel 2015 lo troviamo in Legend, con Tom Hardy e poi insieme a Michael Fassbender e Marion Cotillard nel remake di Justin Kurzel, Macbeth. Nel 2016 presta la propria voce al Michael Stone di Charlie Kaufman nel capolavoro di animazione, presentato al 66° Festival del Cinema di Venezia, Anomalisa. Successivamente interpreta Leslie Payne nel thriller di Brian Helgeland, Legend.

Vita Privata
Thewlis ha alle spalle due matrimoni: il primo, con la regista Sara Sugarman e, il secondo, con l'attrice Anna Friel dalla quale ha avuto la piccola Gracie Ellen Mary. Per ironia della sorte, l'attore viene spesso scambiato per il collega Rhys Ifans (ora partner della madre di sua figlia). Capita spesso - infatti - che la gente, lo fermi complimentandosi per la sua irriverente performance in Notting Hill!