Coulthard aloitti karting-urheilun 11-vuotiaana ja saavutti varhaisen menestyksen ennen kuin siirtyi autojen kilpailuun British Formula Ford Championship -sarjassa ja Formula 3000 -sarjassa. Hän ajoi ensimmäistä kertaa Formula 1: ssä Williamsilla kaudella 1994, kun hän tuli Ayrton Sennan seuraajaksi. Seuraavana vuonna hän voitti ensimmäisen Grand Prix -kilpailunsa Portugalissa.
Vuoden 1996 kaudella hän siirtyi McLarenille. Voitettuaan kaksi kilpailua kaudella 1997, hän pääsi kolmanneksi World Drivers' Championshipissa kaudella 1998.