Asıl adı Şerefeddin Dâvûd'dur. Hayatı hakkında fazla bilgi yoktur. Anadolu topraklarında ikamet etmesi dolayısıyla bazan "Rûmî" ve Kayserî'nin Karamanoğulları'nın sınırları içerisinde bulunduğu için "Karamânî" nispeleriyle de anılmıştır. Bazı kaynaklarda kaydedilen "Hanefî" nispesi ise Hanefî mezhebinden olmasıyla ilişkilidir. Doğum tarihi bilinmemekle birlikte daha sonraki hayatındaki bazı olaylara dayanılarak 1282 veya 1283 yılında Kayseri'de doğmuş olduğu tahmin edilmektedir. Ailesi, bugün İran sınırları içerisinde kalan ve o tarihlerde halkının çoğu Türk ve Hanefî mezhebinden olan Sâve şehrinden Kayseri'ye göç etmişti. Dâvûd-ı Kayserî'nin çok iyi bir eğitim aldığı anlaşılmaktadır. Ancak eğitim süreci konusunda fazla bilgi bulunmamaktadır. Yine de hakkında verilen bilgilerden yola çıkılarak ilk tahsilini Kayseri'de medreselerde aldığı ve sonra yüksek tahsil için Kahire'deki Ezher Medresesi'ne gittiği anlaşılmaktadır.

Kahire'de fıkıh, hadis ve tefsir eğitimini tamamladıktan sonra, Niksar'daki medresede matematik hocası olan İbn Sertâk'ın iki eserini, 1313-1315 yıllarında iki defa istinsah ettiği bilgisinden hareketle, 1314-1316 yılları arasında o medresede bulunduğunu ve muhtemelen de İbn Sertâk'tan matematik ve geometri dersleri almış olabileceği düşünülmektedir. Niksar'dan sonra atalarının geldiği Sâve şehrine giden Dâvûd-ı Kayserî, orada ikamet eden Sühreverdiye tarikatı şeyhi Abdülrezzâk Kâşânî vasıtasıyla tasavvuf yoluna girmiştir.

Kayseri'de ilmî çalışmalarına devam eden Dâvûd-ı Kayserî, ilk telif eserleri olarak 1331-1332 yıllarında Keşfü'l-Hicâb an Kelâmi Rabbi'l-Erbâb ve İbnü'l-Arabî'ye ait Fusûs'un şerhi olan Matla'ı yazdığı anlaşılmaktadır. Gün geçtikçe ilmi ve eserleriyle bir fakih, filozof ve mutasavvıf olarak şöhret bulmuştur. İznik şehrini başşehir yapan Orhan Gazi 1335 veya 1336 yılında onu bu şehre davet etti. Orhan Gazi'nin kazaskerlik teklifini kabul etmeyen Dâvûd-ı Kayserî, 1336 yılında Osmanlılar'ın ilk medresesi olarak inşa edilen İznik Medresesi'nin başmüderrisliğine getirildi. Osmanlı medreselerinde tasavvufî ilimlerin oluşturulup okutulması, Dâvûd-ı Kayserî eliyle İznik Medresesi'nde başlamıştır. Medresenin ilk başmüderrisi ve idarecisi olarak vefatına kadar yaklaşık on beş yıl bu görevde kaldı. 11 Mart 1350 tarihinde İznik'te vefat etti. Mezarının, Çandarlı Kara Halil Paşa Camii'nin karşısındaki Çınarbeli denilen yerde bulunduğu söylenmektedir.

Dâvûd-ı Kayserî, döneminin en önemli Türk ilim insanı ve mutasavvıfları arasındadır. Bu alanda öne çıkmasında, Fusûs'a yazdığı "Mukaddimât"ının etkisi büyük olmuştur. Muhyiddin İbnü'l-Arabî'nin (ö. 1240) eserlerine şerh yazanların en önemlilerinden olduğu kabul edilir. Kayserî, kendi eserlerine de özellikle Fusûs şerhini yaparken etkilendiği usulleri ve esasları yansıtmıştır. İbnü'l-Arabî'nin vahdet-i vücut tasavvurunu benimseyerek tasavvufî görüşünü bu yönde geliştirmiştir. Bunun yanında vahdet-i vücut düşüncesiyle ilgili özgün kavram ve farklı görüşleriyle de dikkat çekmiştir. Muvahhitlerin öğretisi olarak düşündüğü bu görüşünü, bazan "el-hikmetü'l-ilâhiyyetü'l-müteâliyye" bazan da "el-hikmetü'l-mütâliyye" olarak özgün kavramlarla adlandırmıştır.

İbnü'l-Arabî'nin Fusûsü'l-Hikem şerhi ve ona yazdığı mukaddimesi, İslam tasavvufunun iki önemli kaynağı olarak ilim insanlarının yoğun ilgisini çekmiştir. Bu sebeple ilmî ve tasavvufî görüşleri, kendinden sonra birçok mutasavvıf ve ilim insanını etkilemiş, anılan şerh ve mukaddime birçok ilmî çevre ve medreselerde okutulmuştur.

Mutasavvıflığının yanı sıra birçok görüşünü eleştirdiği Aristo ve Eflâtun hakkında çalışma yapan bir filozof olmasıyla da bilinmektedir.

Dâvûd-ı Kayserî'den vahdet-i vücut düşüncesini Şiîler arasına yayan ilk Şiî düşünür Haydar Âmülî (1320-1388) eserlerinde Kayserî'nin el-Mukaddimât'tından çokça alıntı yapmıştır. Dâvûd-ı Kayserî'nin en çok etkilediği İranlı bir diğer ilim insanı da meşhur filozof Molla Sadrâ'dır (1571-1640). Özellikle eş-Şevâhidü'r-Rubûbiyye adlı eserinde Dâvûd-ı Kayserî'nin el-Mukaddimât'ından uzunca alıntılara yer vermiştir. İran irfanî veya tasavvufî ekolünün önemli şahsiyetlerinden Ağa Muhammed Rızâ Kamşeî, Ağa Ali Müderris Zenûrî, Mirza Ebü'l-Hasan Halve ve Ali Mirza Hüseyin Şirvârî, Dâvûd-ı Kayserî'nin Matla'ını okutan ve ondan etkilenen İranlı ilim insanları ve hocalar arasındadır. Bunlardan Muhammed Rızâ Kamşeî, Mirza Ebü'l-Hasan Halve, Mirza Hâşim Reştî ve Âyetullah Humeynî Dâvûd-ı Kayserî'nin mukaddimesine tâlikatlar kaleme almışlardır.

Telif Eserleri: Keşfü'l-Hicâb an Kelâmi Rabbi'l-Erbâb: Matlau Husûs adlı bir diğer eserinin girişinde bu eserine atıf yapmıştır. 1331'den önce yazdığı bu eserinde Allah'ın kelam sıfatını işleyerek önce Mû'tezile'nin sonra Hanbelî-Kerrâmiye ekolü bağlılarının konuyla ilgili görüşlerini açıklamış ve bu görüşlerin tahlilini yapmıştır. Nihâyetü'l-Beyân fî Dirâyeti'z-Zamân: Felsefeyle ilgili yazdığı bir eserdir. Diğer iki eseri, Tahkîku Mâi'l-Hayât ve Keşfu Esrâri'z-Zulümât, Esâsü'l-Vahdâniyye ve Mebne'l-Ferdâniyye'dir.

Şerhleri: Matlau Husûsi'l-Kilem fî Meânî Fusûsi'l-Hikem: Fusûs şerhlerinin arasında en önemlisidir. Eserin tamamı Tahran'da neşredilmiştir (nşr. Seyyid Celâleddin Âştiyânî, Tahran 1383). Kayserî, şerhe başlamadan önce, okuyucuya hazırlık amacıyla bir mukaddime kaleme almış olup bu Mukaddimât'ın, üç farklı Türkçe çevirisi vardır (Mukaddemat, çev. Hasan Şahin-Turan Koç-Seyfullah Sevim, Kayseri 1997; Dâvûd Kayserî, Mukaddemât: Fusûsu'l-hikem'e Giriş, çev. Turan Koç-Mehmet Çetinkaya, İstanbul 2011; Dâvûd Kayserî, "el-Mukaddimât -Girişler-", çev. Mehmet Bayrakdar, Vahdet-i Vücûd Felsefesi-Felsefî ve Tasavvufî Risâleler içinde, İstanbul 2012, s. 87-185).

Diğer şerh ettiği çalışmalar arasında Şerhu'l-Kasîdeti't-Tâiyye, Şerhu'l-Kasîdeti'l-Mîmiyye, Şerhu Besmele bi's-Sûreti'n-Nev'iyyeti'l-İnsâniyye, Şerhu Ankai Muğrib, Şerhu'l-Esmâi'l-Hüsnâ, Risâletü'l-İrâde, Risâle Mermûze, Şerhu Kitâbi'l-Hucûb, Güldeste, Makâmât yer almaktadır. Ona atfedilen eserler arasında Usûlü'l-Fıkh, Şerhu Arûzi'l-Endelüsî, Şerhu Menâzili's-Sâirîn, Şerhu'l-Ferâiz, Kurretü Ayni's-Şühûd ve Mir'âtü Meâni'l-Gayb ve'l-Vücûd, Mevzûâtü'l-Ulûm, Şerhu Hadîsi'l-Erbaîn adlı çalışmalar da vardır.