Originaire de l’Ile d’Arz dans le golfe du Morbihan, Gwenaëlle David intègre le Conservatoire National Supérieur d’Art Dramatique de Paris de 1999 à 2002. Elle y rencontre Joël Jouanneau et joue dans Dickie, un Richard III d’après Shakespeare et Variations-Crimp en 2003. Elle travaille ensuite avec Jeanne Champagne dans George Sand, une femme en politique à Équinoxe, Scène nationale de Châteauroux, Antigone de Brecht, Debout dans la mer monologue d’après Râcleurs d’Océans d’Anita Conti. Elle joue avec Vincent Macaigne dans Friche 22.66 et Requiem 3 aux Ateliers Berthier-Odéon Théâtre de l’Europe. Sous la direction de Frédérique Mingant, elle joue dans Les Caprices de Marianne d’Alfred de Musset, Hôtel Palestine de Falk Richter, Une chambre à soi de Virginia Woolf.
En 2017, elle rejoint Chloé Dabert pour la création de L’abattage rituel de Gorge Mastromas de Dennis Kelly au Théâtre du Rond-Point (Paris), puis sur Le Firmament de Lucy Kirkwood, actuellement en tournée en France.
Gwenaëlle David crée également un seule en scène : Modèle(s) en Arène à Équinoxe, Scène nationale de Châteauroux (2018), puis elle écrit et chante L’élan du réveil une Carte Blanche Concert qui a vu le jour en 2021 à la Comédie, Centre dramatique national de Reims.
Depuis l’obtention de son Diplôme d’Etat de Théâtre en 2010, elle mène parallèlement des actions de formation.
Sa pratique évolue continuellement au fil de nouvelles rencontres, notamment avec les metteurs en scène Jean-François Sivadier, Krystian Lupa, et Joël Pommerat lors de master classes.
En 2024 et 2025, Gwenaëlle part en tournée pour Le firmament de Lucy Kirkwood, mis en scène par Chloé Dabert, qui a reçu le Grand Prix du Syndicat de la critique en 2023 (meilleur spectacle théâtral de l'année).