McCallum wuchs in ärmlichen Verhältnissen in Glasgow auf. Sein Vater, David McCallum Sr., war Musiker und Leiter einer Big Band, während seine Mutter Dorothy Dorman als Konzertmeisterin am Royal Conservatoire of Scotland tätig war. Schon früh bekam er dadurch einen Einblick in die Welt der Musik und des Schauspiels.
Mit sechs Jahren begann McCallum Violine zu spielen und war bereits in jungen Jahren ein außerordentlich talentierter Musiker. Im Alter von neun Jahren trat er erstmals öffentlich als Solist auf und gewann mehrere Preise bei renommierten Musikwettbewerben. Seine musikalische Begabung führte ihn in die Royal Academy of Music in London, wo er seine Ausbildung weiter fortsetzte.
Während seiner Zeit in London entdeckte McCallum auch sein Interesse am Schauspiel. Er begann in Theaterproduktionen aufzutreten und erhielt erste kleine Rollen in Filmen. Sein Filmdebüt hatte er im Jahr 1957 in dem Kriegsfilm „Ill Met by Moonlight“. In den folgenden Jahren spielte McCallum in verschiedenen britischen Filmen und TV-Serien mit, wobei ihm jedoch der internationale Durchbruch noch verwehrt blieb.
Dies änderte sich jedoch im Jahr 1963, als David McCallum die Hauptrolle des sowjetischen Geheimagenten Illya Kuryakin in der amerikanischen Agentenserie „Solo für O.N.C.E.L.“ erhielt. Die Serie wurde ein großer Erfolg und machte McCallum weltweit bekannt. Seine charmante und elegante Darstellung des Geheimagenten machte ihn zu einem beliebten Fernsehstar der 1960er Jahre.
Nach dem Ende von „Solo für O.N.C.E.L.“ wirkte McCallum in verschiedenen TV-Serien und Filmen mit, darunter auch in einigen deutschen Produktionen wie „Der Chef“, „Colditz“ und „Die rechte und die linke Hand des Teufels“. In den 1990er Jahren trat er vermehrt in Gastrollen in amerikanischen Serien wie „Outer Limits“ und „Law & Order: Special Victims Unit“ auf.
McCallums größter Erfolg kam jedoch im Jahr 2003, als er die Rolle des Dr. Donald „Ducky“ Mallard in der amerikanischen Krimiserie „Navy CIS“ übernahm. Die Serie lief über 18 Staffeln und brachte ihm große Popularität ein. Für seine Darstellung des exzentrischen Pathologen erhielt er mehrere Nominierungen und Auszeichnungen, darunter den TV Guide Award und den Prism Award.
Abseits der Schauspielerei ist McCallum auch als Musiker aktiv. Er veröffentlichte mehrere Alben, auf denen er Violinensoli und andere Instrumentalstücke spielt. Seine Musik ist eine Mischung aus Klassik und Pop und zeigt seine vielseitigen Talente als Musiker.
David McCallum ist mittlerweile 88 Jahre alt und noch immer aktiv in der Film- und Fernsehindustrie tätig. Er ist ein wahrer Veteran des Showbusiness und hat in seiner beeindruckenden Karriere unzählige Fans weltweit gewonnen. Sein Talent, seine Vielseitigkeit und seine Charakterstärke machen ihn zu einer Ikone des britischen und amerikanischen Fernsehens.