Nato a Oceanside, a New York, figlio del un pianista e direttore d'orchestra Marvin Paymer (che precedentemente aveva lavorato come operaio) e di un'agente di viaggi di origine belga che aveva lasciato la sua nazione per via dell'occupazione nazista, David cresce assieme a suo fratello Steve (attualmente attore e sceneggiatore), laureandosi in psicologia e teatro alla University of Michigan.
Inizialmente non è molto attratto dalla recitazione, per questo si limita a svolgere il mestiere di psicoterapista, anche perché nella sua famiglia, la maggior parte dei membri erano composti da medici o avvocati. Eppure Paymer sentiva già da tempo di appartenere al mondo dell'arte drammatica, e più precisamente quando, ancora giovanissimo, riesce a entrare al cinema (mentendo sull'età perché il film era vietato ai minori di 14) per vedere Il laureato (1967) con Dustin Hoffman. Ma la passione per la recitazione rimane sottopelle e lui piuttosto preferisce insegnare agli altri a recitare, diventando professore d'arte drammatica alla Film Actor's Workshop. È con la scrittura ottenuta per la versione di Broadway di "Grease", negli Anni Settanta che tutto cambia. A lui spetta il ruolo di Sonny e nello stare sul palcoscenico a cantare e ballare si sente un dio. Tanto vale tentare anche qualche altra esperienza, infatti eccolo apparire in un piccolo ruolo nel programma per bambini "ABC Afterschool Specials" (1979) di Robert Fuest.
Debutto e gavetta
Nel 1979, debutta cinematograficamente nella commedia Una strana coppia di suoceri di Arthur Hiller con Peter Falk e Alan Arkin. Ma prima di accedere a ruoli che vadano oltre la semplice comparsa dovrà affrontare una mostruosissima gavetta televisiva: Lou Grant (1980); Happy Days (1981); Cuore e batticuore (1981); Saranno Famosi (1982); Taxi (1982) con Danny DeVito; New York New York (1982-1988); I Jefferson (1983); Il principe delle stelle (1983); Ralph Supermaxi Eroe (1983); Hill Street giorno e notte (1984); Top Secret (1985); Casa Keaton (1985); Cin cin (1985-1986); Hardcastle e McCormick (1985); Moonlighting (1986) con Bruce Willis; Il mio amico Arnold (1986); 21 Jump Street (1987) con Johnny Depp; Downtown (1986-1987); Mia sorella Sam (1987); Simon & Simon (1988); A cuore aperto (1988) e Matlock (1989).
La carriera negli Anni Ottanta
Negli Anni Ottanta, per quanto riguarda il cinema, passa invece da un genera all'altro: il demenziale L'aereo più pazzo del mondo... sempre più pazzo (1982); la commedia La migliore difesa è... la fuga (1984) con Eddie Murphy; Irreconcilable Differences (1984) con Sharon Stone; Perfect (1985) con John Travolta e Jamie Lee Curtis; l'horror Dimensione terrore (1986), il fantastico Howard e il destino del mondo(1986) con Tim Robbins; il drammatico Senza via di scampo (1987) con Kevin Costner e Gene Hackman e Senza esclusione di colpi (1989).
Il matrimonio e la famiglia
Ma non sono solo gli anni del duro lavoro, per Paymer c'è anche un gradevole piacere: il matrimonio con Liz Georges nel 1988 che gli darà ben due figli.
La nomination all'Oscar per Mr. Sabato Sera
Negli Anni Novanta, arriva una conferma. Dopo aver recitato in Pubblifollia (1990), viene scelto da Billy Crystal per recitare il ruolo di Ira Shalowitz in Scappo dalla città - La vita, l'amore e le vacche (1991) e il suo sequel del 1994. Crystal si accorge subito del potenziale di questo attore e lo sceglie per il ruolo di Sam in Mr. Sabato sera (1992) che gli frutterà una candidatura agli Oscar e ai Golden Globe come miglior attore non protagonista.
Altri film
Da qui in poi verrà adoperato da Hollywood principalmente come spalla di qualche importante attore, oppure come personaggio comico a volte un po' rintronato. È il caso dell'autista di 4 fantasmi per un sogno (1993), ma anche: In cerca di Bobby Fischer (1993); Quiz Show (1994) di Robert Redford; Get Shorty (1995) con Hackman, DeVito e Travolta; Il Presidente - Una storia d'amore (1995) con Michael Douglas; Gli intrighi del potere - Nixon (1995) di Oliver Stone con Anthony Hopkins (che ritroverà nello storico Amistad di Steven Spielberg del 1997); A spasso col rapinatore (1996); City Hall (1996) con Al Pacino; Specchio della memoria (1996) con Rod Steiger; Istinti criminali (1997); Scegli il male minore (1998); Il grande Joe (1998); Payback - La rivincita di Porter (1999) di Brian Helgeland con Mel Gibson, Maria Bello, Lucy Liu e Kris Kristofferson; Chill Factor - Pericolo imminente (1999); Mumford (1999) e Hurricane - Il grido dell'innocenza (1999) con Denzel Washington e ancora Steiger.
Una nuova candidatura ai Golden Globe
In tv, recita nella fiction Gli uomini del Capitano Parker (1990) e appare in altre numerose sitcom e serial: Mancuso F.B.I. (1990); Murphy Brown (1990-1991); E giustizia per tutti (1991); Jake & Jason detectives (1991); Il Commissario Scali (1991); Racconti della cripta (1993), il film tv Partners (200) e Crime of the Century (1996) che gli vale una nuova candidatura ai Golden Globe.
Da un genere all'altro
Spesso diretto da David Mamet, passa da Bait - L'esca (2000) al sentimentale Bounce (2000) con Gwyneth Paltrow, da fantastico Alex & Emma (2003) al danzante Ballroom Dancing (2005), passando per lo sportivo Resurrecting the Champ (2007) con Samuel L. Jackson, per il glamour di Ocean's Thirteen (2007) con Brad Pitt e Pacino e, infine, l'horror di Drag Me to Hell (2009).
Il regista televisivo
Le sue ultime apparizioni televisive sono invece nei serial: Senza traccia (2002), Line of Fire (2003-2004), il film tv Franklin D. Roosevelt. Un uomo, un presidente (2005) con Kenneth Branagh, Into the West (2005), Ghost Whisperer (2006), Brothers & Sisters (2007) e My Name Is Earl (2008). É così preparato nell'ambito televisivo che, spesso e volentieri, gli vengono affidate le regie di serial televisivi di successo: Everwood (2004-2005); Medium (2006); One Tree Hill (2004-2006); Grey's Anatomy (2006); What About Brian (2007) e Una mamma per amica (2007).
