Né en 1990 dans la région de Hambourg, David Kross débute à l'âge de 12 ans dans la production télé de Oliver Dommengets "Hilfe, Ich bin ein junge". Le réalisateur Detlev Buck lui donne son premier rôle sur grand écran dans son film Knallhart en 2006. Il tient également le rôle-titre dans Krabat de Marco Kreuzpaintner, une adaptation du célèbre livre pour enfant de Otfried Preußlers.
En 2008, il incarne le jeune Michael Berg dans The reader, l'adaptation du livre "Le Liseur" de Bernhard Schlinkréalisée par Stephen Daldry où il joue le rôle d'un jeune homme qui tombe amoureux d'une femme de 35 ans (Kate Winslet, oscar pour ce rôle) et qui découvre peu après qu'elle est liée au régime nazi.
