Il est le fils du célèbre compositeur, claviériste, chef d'orchestreMarty Paich, grâce à qui il va commencer à apprendre le piano à cinq ans. Il passe sa jeunesse à LA et se lie d'amitié avec Jeff Porcaro au lycée où ils étudient dans les mêmes classes. Il sera le cofondateur du groupe Toto avec Jeff et le principal superviseur du groupe pendant vingt cinq ans.
Au sein de Toto, David Paich joue des claviers (synthétiseurs, piano) ; il chante également, notamment sur le tube phare du groupe : Africa. Il a participé à l'écriture des principaux tubes du groupe et s'est occupé des arrangements musicaux. Il a contribué à 17 albums du groupe, pour des ventes estimées à plus de 40 millions d'albums.
Paich est resté avec Toto du début du groupe en 1977 jusqu'en 2004, puis n'a joué que sur quelques concerts jusqu'à leur dissolution en 2008. Le claviériste de studio Greg Phillinganes a rejoint Toto en 2003 en tant que claviériste supplémentaire pour des projets de studio et des dates de tournée. Pendant les années d'activité de Greg Phillinganes au sein de Toto, Paich est en semi-retrait par rapport au groupe, expliquant en partie la dissolution du groupe de à . En 2010, Paich a repris la scène avec Toto, et jusqu'à la mi-2018, il a été l'un des claviéristes du groupe, aux côtés de Steve Porcaro, membre fondateur du groupe.
Au cours de la tournée 2018 40 Trips Around the Sun (40e anniversaire), le groupe a annoncé via son site officiel le que Paich "ne participera pas à la tournée nord-américaine prévue du groupe [qui durera du au 17 novembre]. Les récentes apparitions européennes [du au 8 avril] ont eu un impact sur son bien-être personnel... Il a l'intention de se concentrer sur sa santé et a hâte de reprendre la route quand il sera prêt à le faire." Le guitaristeSteve Lukather a déclaré plus tard que l'absence de Paich découlait en partie d'une attaque qu'il avait apparemment subie lors de la tournée européenne du groupe début 2018[1].
Paich est retourné sur scène avec Toto pour les concerts d'ouverture et de clôture de leur tournée américaine de 2019, leur dernière, le à Los Angeles et le à Philadelphie. Dans les deux cas, Paich a rejoint le groupe à la fin du spectacle pour jouer des claviers et chanter sur Africa et Home of the Brave.
