Особую популярность Дэвиду Торнтону принесла работа над фильмами: «Дневник памяти», «Мой ангел-хранитель», «Джон Кью», «Альфа Дог», «Гражданский иск». Наиболее популярные сериалы с участием Дэвида Торнтона: «Закон и порядок. Специальный корпус», «Полиция Майами: Отдел нравов», «Закон и порядок».
В 1991 году он женился на певице и авторе песен Синди Лопер, с которой познакомился на съёмках фильма "На старт, пошли". 17 ноября 1997 года у них родился сын Диклин Уоллес Торнтон Лаупер (названный в честь Элвиса Костелло).