David E. Rumelhart učinil mnoho příspěvků k formální analýze lidského poznávání, pracoval především v rámci matematické psychologie, symbolické umělé inteligence a paralelního distribuovaného zpracování. Obdivoval také formální lingvistické přístupy k poznávání a zkoumal možnost formulace formální gramatiky k zachycení struktury příběhů.
V roce 1986 vydal knihu Parallel distributed processing: Explorations in the microstructure of cognition with James McClelland, kterou někteří stále považují za bibli pro kognitivní vědce.
Absolvoval vysokoškolské vzdělání na univerzitě v Jižní Dakotě, v roce 1963 získal titul B.A. z psychologie a matematiky. Vystudoval matematickou psychologii na Stanfordově univerzitě, v roce 1967 získal titul Ph.D. V letech 1967 až 1987 působil na fakultě katedry psychologie na Kalifornské univerzitě v San Diegu. V roce 1987 se přestěhoval na Stanfordovu univerzitu, kde působil jako profesor až do roku 1998. Stal se invalidním kvůli Pickově chorobě, progresivní neurodegenerativní chorobě, a nyní žije se svým bratrem v Ann Arbor v Michiganu.