Il étudie à l'Université d'Oxford. Il obtient une licence en langues médiévales et modernes (français et russe) en 1967 et un doctorat en 1971 pour sa thèse Balzac Criticism in France, 1850-1900 (La critique balazacienne en France, 1850-1900). De 1972 à 1996, il est chargé de cours et professeur de français dans diverses universités en Écosse et en Angleterre. Il rejoint l'Université de Princeton en 1997, où il enseigne la littérature française et la littérature comparée. Il dirige le programme de traduction et de communication interculturelle de Princeton de sa création en 2007 au .
Il découvre l'œuvre de Georges Perec en 1981, grâce à un collègue de l'Université d'Edimbourg qui lui fait lire La Vie mode d'emploi. Il devient par la suite spécialiste de Perec. Il traduit plusieurs romans du membre de l'Oulipo, dont La Vie mode d'emploi, sous le titre Life A User's Manual, en 1987. Il rédige Georges Perec: une vie dans les mots, biographie de 800 pages publiée en anglais, puis en français au Seuil en 1994. Y éclairant des pans méconnus de la vie de l'écrivain, il y démontre comment l'injonction faite à Perec lorsqu'il était très jeune d'oublier son passé et sa judéité a influencé la suite de son œuvre. Il remporte pour son travail le prix Goncourt de la biographie. Cependant certains proches de Perec y relèvent des erreurs et spéculations, et l'ouvrage est violemment contesté dans un numéro des Cahiers Georges Perec paru en 2003. La biographie est publiée à nouveau en 2022 avec quelques ajouts et amendements. Bellos est aussi à l'origine de la redécouverte et de la publication de deux textes de jeunesse que Perec lui-même croyait perdus: Le Condottière et L’Attentat de Sarajevo.
Bellos a écrit trois biographies littéraires et une introduction aux études de traduction, Is That a Fish in Your Ear?Translation and the Meaning of Everything (2011).
À la suite de la parution de sa biographie de Jacques Tati parue en 2002, il fait une apparition dans The Magnificent Tati, un documentaire sur le cinéaste Jacques Tati.
Il est le père de l'écrivain et journaliste Alex Bellos(en).
Souffrant d’athérosclérose, David Bellos meurt le dans sa résidence secondaire de Doussard, en Haute-Savoie,.
Victor Hugo, Seventeen Ninety-Three (à paraître en 2026)
Biographies
Georges Perec: une vie dans les mots, Seuil, 1994. (Prix Goncourt de la biographie). Édition originale: Georges Perec: A Life in Words, 1993. Édition japonaise, 2014, hébreue, 2016. Nouvelle édition revue et mise à jour, Seuil, 2022. Traduction allemande de la nouvelle édition, Diaphenes, 2023.
Jacques Tati. Sa vie et son art, 2002. (édition originale: Jacques Tati. His Life and Art, 1999). Traduction italienne, Sagoma, 2021. Traduction allemande, Mitteldeutscher Verlag, 2024
Romain Gary. A Tall Story, Harvill Secker, November 2010
Autres ouvrages
Balzac Criticism in France, 1850–1900. The Making of a Reputation. Oxford, 1976
La Cousine Bette. A Critical Guide. London, 1981
Old Goriot (Landmarks of World Literature). Cambridge, 1987. Hebrew translation, Tek Aviv, 1990.
Is That a Fish in Your Ear? Translation and the Meaning of Everything. London and New York, 2011. Paperback edition, 2012. Traduit en français par Daniel Loayza sous le titre Le poisson & le bananier, Flammarion, 2012; nouvelle édition sous le titre La Traduction dans tous ses états, Flammarion Champs, 2018. Traduit en espagnol par Vicente Campos sous le titre Un Pez en la higuera. Ariel, 2012; en allemand par Silvia Morawetz sous le titre Was macht der Fisch in meinem Ohr?, Eichborn, 2013. Traduit également en russe, en japonais, en chinois et en arabe.
The Novel of the Century: The Extraordinary Adventure of Les Misérables. London and New York, 2017. Traduit en coréen, (2018), en japonais (2018) et en chinols (2020).
Who Owns This Sentence? A History of Copyright and Wrong. Avec Alexandre Montagu. Londres: Mountain Lion Press, 2023; New York; W. W. Norton, 2024. Traduction italienne sous le titre Il capitalismo della cultura (Marsilio editore, 2024); traduction espagnole sous le titre Copyright, La Industria que mueve el mundo (Peninsula, 2025). Traductions russe, coréen et chinois en cours.