In einigen Publikationen wird er mit dem Geburtsnamen „Ara Heditsian“[2] gelistet. Nach manchen Quellen änderte der armenische Großvater den Familiennamen von Heditsian zu Hedison, weil viele Menschen den ursprünglichen Familiennamen fälschlicherweise als „Hedison“ aussprachen, nach anderen Quellen hielt man den ursprünglichen Namen beim Filmstudio 20th Century Fox für zu fremdartig, sodass er in Al Hedison geändert wurde.[3] Noch unter dem Namen Al Hedison erhielt er den Theatre World Award als vielversprechendster Neuling in dem Shakespeare-Theaterstück Viel Lärm um nichts(Much Ado About Nothing).
Hedison unterschrieb einen Filmvertrag mit der 20th Century Fox und machte sein Filmdebüt 1957 in dem Kriegsstreifen Duell im Atlantik.[4] Im darauffolgebnden Jahr kam er in der Titelrolle des unglückseligen Wissenschaftlers Andre Delambre in Kurt Neumanns Science-Horror-Thriller Die Fliege zu nachhaltigem Kultruhm, weil er die Rolle weitgehend mit Krallenhand und schwarzem Tuch über einer Fliegenmaske ausgestaltete. Im Laufe seiner Zeit bei 20th Century Fox wurde ihm auch der Künstlervorname David verpasst.
Hedison war in den 1970er- und 1980er-Jahren ein viel gebuchter Gaststar in Serien wie Drei Engel für Charlie, Ein Colt für alle Fälle oder Mord ist ihr Hobby. Ab den 1990ern reduzierte er sein Drehpensum, blieb aber mit gelegentlichen Rollen bis ins hohe Alter tätig. Im Jahr 2004 wirkte er an 50 Episoden der Serie Schatten der Leidenschaft mit. Seit Mitte der 1950er Jahre war er bis einschließlich 2017 in mehr als 90 Film- und Fernsehproduktionen zu sehen.
Hedisons Ehefrau starb 2016; er war mit ihr seit 1968 verheiratet. Von ihren beiden Töchtern wurde Alexandra Hedison, die mit Jodie Foster verheiratet ist, ebenfalls Schauspielerin. David Hedison starb im Juli 2019 im Alter von 92 Jahren in Los Angeles.