Sullivan lớn lên ở Longview, Texas, một thị trấn ở phía đông Texas với 70.000 người. Từ nhỏ, anh đã là một đứa trẻ tưởng tượng và hòa đồng, sự tò mò của anh cuối cùng đã dẫn anh đến sân khấu, nơi anh biểu diễn trong các vở kịch một hồi tại Trường Trung học Spring Hill và chứng minh mình là một người tự nhiên trước khán giả trực tiếp. Sau khi tốt nghiệp trung học vào năm 1996, anh được nhận học bổng sân khấu tại Cao đẳng Junior Kilgore nhưng thay vào đó, anh đã chấp nhận học bổng học thuật tại Đại học Baylor và tốt nghiệp chuyên ngành kinh doanh vào năm 2000. Trong thời gian học đại học, anh đã biểu diễn trong các vở kịch, là thành viên của anh em Delta Tau Delta và chơi một năm bóng đá. Tài năng diễn xuất của anh đã giúp anh có được vai trong các sản phẩm sân khấu của bộ phận sân khấu Baylor. Mặc dù không bao giờ là một sinh viên diễn xuất chính thức, nhiều năm sau tốt nghiệp của Sullivan đã được dành để làm việc với các bộ phim ngân sách thấp, làm việc chặt chẽ với bạn bè trên cả hai bên của máy ảnh. David từng đóng vai "Abe" trong bộ phim độc lập năm 2004 Primer, giành giải thưởng Ban Giám khảo tại Lễ hội phim Sundance 2004. Phim được quay tại Dallas vào năm 2001 nhưng mất hai năm trong quá trình chỉnh sửa và hậu kỳ. Kể từ khi ra mắt Primer, Sullivan đã chuyển đến Los Angeles để theo đuổi sự nghiệp diễn xuất. Anh đã xuất hiện trong một số chương trình truyền hình, bao gồm Joey và Big Love, và quay một số bộ phim. Primer là lần gọi casting chính thức đầu tiên của Sullivan và vai chính đầu tiên của anh trong một bộ phim.
