Né en 1981 à Tarbes, il étudie le piano avec Jacques Rouvier au Conservatoire de Paris et remporte le Deuxième Grand Prix du Concours International de Montréal en 2004, suivi d’un CD consacré à Schubert et Liszt pour le label canadien ATMA.
David se produit désormais sur des scènes prestigieuses d’Europe, d’Amérique et d’Asie et participe à de nombreux festivals comme la Roque d'Anthéron, Piano aux Jacobins, Klavier-Festival Ruhr, et bénéficie des conseils de Dimitri Bashkirov, Menahem Pressler, Paul Badura-Skoda, Christoph Eschenbach et Pierre Boulez.
En juin 2006, il remplace Hélène Grimaud à Paris et à Bruxelles avec la Deutsche Kammerphilharmonie de Brême avec laquelle il se produit régulièrement depuis lors.
En 2007, il joue entre autres avec l’Orchestre de Paris (John Axelrod), l’Orchestre National de France (Kurt Masur), l’Orchestre National du Capitole de Toulouse et avec l’Orchestre du Bayerische Rundfunk (Riccardo Muti), et donne des récitals à Paris, Turin, Zurich, Barcelone...
Il a retrouvé l’Orchestre National de France et Kurt Masur pour une tournée aux Etats-Unis (Washington, Philadelphie et New York) suivie par des concerts à Vienne et à Paris et a signé un contrat d'exclusivité pour Virgin Classics avec un premier enregistrement consacré à Bach et Boulez.
Depuis 2008, il a enregistré des concertos de Bach, les Impromptus et Moments musicaux de Schubert, et les 22e et 25e concertos pour piano de Mozart. Son interprétation de la Wanderer-Fantaisie de Schubert, filmée par Bruno Monsaingeon à la Roque d'Anthéron en 2004, est également parue en DVD.
En 2010, David Fray a reçu le titre de "Soliste instrumental de l'année" lors des Victoires de la musique classique.
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