彼は2009年にクリーブランド管弦楽団との共演でアメリカデビューを果たし、その後ボストン交響楽団、サンフランシスコ交響楽団、ニューヨーク・フィルハーモニック、シカゴ交響楽団、ロサンゼルス・フィルハーモニックと共演しました。カーネギーホール、リンカーンセンター、シカゴのシンフォニーセンターでリサイタルを行い、ウィーンのコンツェルトハウス、ザルツブルクのモーツァルテウム、ロンドンのウィグモア・ホール、パリのシャンゼリゼ劇場で定期的に演奏しています。
フレイはヨハン・ゼバスティアン・バッハの作品に深い愛着を持ち、作曲家の壮大なゴルトベルク変奏曲を多くの名高い会場で広く演奏しています。シャンゼリゼ劇場では、変奏曲の演奏に加え、フレイ自身がピアノから指揮を務める2台、3台、4台のピアノのためのバッハの鍵盤協奏曲のサイクルを、彼の師匠ジャック・ルヴィエと、かつての弟子であるオードリー・ヴィグルーおよびエマニュエル・クリスティアンと共に披露しています。
最近および今後のハイライトには、スイス・ロマンド管弦楽団、フランツ・リスト室内管弦楽団、トゥールーズ国立管弦楽団、モンテカルロ・フィルハーモニー管弦楽団への再出演があり、モーツァルトの作品プログラムでセシリア・バルトリと共演します。また、フランクフルト歌劇場およびフィンランドのトゥルク音楽祭でバリトン歌手ピーター・マッテイと共にシューベルトの冬の旅を伴奏します。フレイはハンブルク・バレエにも継続的に出演しており、ジョン・ノイマイヤーのゴースト・ライトの伴奏として全曲シューベルトのプログラムを演奏し、この公演で2020年のオーパス・クラシック「革新的なコンサート・オブ・ザ・イヤー」賞を受賞しました。リスボンのグルベンキアン音楽祭でゴルトベルク変奏曲を演奏し、「ピアノマニアII」の一環としてテレビ放映されました。プラハのフィルクシュニー音楽祭でバッハの鍵盤協奏曲を演奏し、エッフェル塔でファトマ・サイドとの特別リサイタル、アジアでのリサイタルツアーも行いました。
ワーナーの専属アーティストであるフレイは、多くのアルバムをリリースしており、最新作はバッハのゴルトベルク変奏曲です。過去の録音にはルノー・カピュソンとのバッハのヴァイオリンソナタ、ショパンの音楽、シューベルトの晩年のピアノ作品、2台、3台、4台のピアノのためのバッハの鍵盤協奏曲があります。彼の最初のアルバムはバッハとブーレーズの作品を収録し、ロンドン・タイムズとル・ソワールで「今年の最高のレコード」と評され、ドイツ室内管弦楽団とのバッハ鍵盤協奏曲のディスクはドイツ録音アカデミーから賞を受けました。他の録音にはシューベルトの音楽の瞬間と即興曲、フィルハーモニア管弦楽団およびヤープ・ヴァン・ズヴェーデンとのモーツァルトのピアノ協奏曲があります。2008年には、著名なフランスの監督ブルーノ・モンサンジョンが監督したフレイを特集したドキュメンタリーがテレビネットワークARTE +7で放映されました。映画Sing, Swing & Thinkはその後DVDでリリースされました。
2021年、フレイは新しいフェスティバル「L’Offrande Musicale」の初回を設立・開催しました。このフェスティバルは彼の故郷であるフランス南西部のオート=ピレネー地方で毎年開催され、障害を持つ人々を支援しています。
デヴィッド・フレイは、ドイツのエコー・クラシック賞の「年間最優秀器楽奏者賞」やルール・ピアノ・フェスティバルのヤング・タレント賞など、いくつかの賞を受賞しています。2008年にはBBCミュージック・マガジンによって「今年の新人」に選ばれました。2004年のモントリオール国際音楽コンクールでは、第2位とカナダ作品の最優秀演奏賞を受賞しました。4歳でピアノのレッスンを始め、パリ国立高等音楽院でジャック・ルヴィエに師事して学びました。