Davis iniziò a praticare il ciclismo all'età di dieci anni e nel 1998 fu eletto ciclista junior dell'anno in Australia. Selezionato della squadra nazionale juniores, partecipò ai Campionati mondiali di categoria, in cui si classificò settimo e sesto nel 2000 e nel 2001[1].
Iniziò la stagione 2004 (tra le file della Liberty Seguros, ex ONCE) con la vittoria del Trofeo Mallorca e del Trofeo Pollença, poi partecipò per la prima volta alla Milano-Sanremo, che terminò venticinquesimo. In giugno vinse una frazione del Giro di Germania. Al Tour de Pologne, in settembre, vinse una tappa e chiuse al quinto posto della classifica generale, dimostrando di non essere esclusivamente un velocista. Qualche settimana più tardi si riconfermò ad alto livello, piazzandosi al quinto posto ai campionati del mondo di Verona. Successivamente arrivò quarto alla Parigi-Tours e vinse il Giro del Piemonte.
Nel gennaio 2006 vinse due tappe al Tour Down Under, ma a questo seguì una prima metà di stagione deludente. In giugno il suo nome fu coinvolto nell'Operación Puerto: Davis venne però presto scagionato dalla giustizia spagnola[2]. Nonostante questo, le conseguenze dell'inchiesta segnarono la sua carriera: la Liberty Seguros fu dismessa e, malgrado il talento dimostrato, Davis ebbe grandi difficoltà nel trovare una nuova squadra. Venne però ingaggiato dalla Discovery Channel per la stagione seguente.
Dopo un 2011 privo di risultati importanti, nel 2012 si accasò alla neonata formazione australiana GreenEDGE, ma in stagione non andò oltre tre podi di tappa alla Vuelta a España e numerosi piazzamenti in volata in gare minori; si classificò comunque sesto nella gara in linea dei campionati del mondo di Valkenburg.
Nel febbraio del 2014, non trovando ingaggio dopo la fine del contratto con la Orica-GreenEDGE, annuncia il ritiro dall'attività agonistica.