Соправитель своего тёзки Давида VI.
В царствование своей тётки Русудан (планировавшей передать трон своему сыну Давиду) был отправлен ко двору её зятя — Конийского султана Гияс-ад-Дина Кайхосрова II, где провёл семь лет на положении заложника. Обрёл свободу после свержения султана монголами. В 1246 году выбран грузинской знатью (полагавшей, что сын Русудан погиб) на царство.
После коронации в Мцхете отправился в Каракорум получить официальное признание хана Гуюка. Там встретил своего двоюродного брата Давида. В итоге оба они были признаны царями Грузии: Давид, сын Георгия IV — старшим (Улу) соправителем, а Давид, сын Русудан — младшим (Нарин).
В 1256 году Давид Улу с грузинскими войсками участвовал в завоевании монголами Аламута. В 1258 году участвовал в неудачном походе монголов на Багдад.
В 1260 году ильхан Хулагу приказал Давиду поддержать его в походе на Египет. Помня о жертвах похода на Багдад и не желая повторения, Давид отказался и восстал. В ответ огромная монгольская армия вторглась в Самцхе. Давид бежал в Кутаиси к своему младшему соправителю. Монголы захватили его семью и убили жену — Гванцу. В 1262 году Давид Улу заключил мир с монголами и смог вернуться в Тбилиси.
В 1266 году грузины приняли участие в свержении Берке и изгнании его войск из Ширвана.
Давид Улу скончался от желудочной инфекции и похоронен в Мцхете.
Был женат четыре раза: