David Brown Milne voit le jour en janvier 1882 près de Paisley, dans le comté de Bruce, en Ontario. Dernier né d'un couple écossais, il est nettement plus jeune que ses neuf frères et que son unique sœur. Devenu instituteur dans un petit village près de Paisley, il renoue avec sa passion d'enfance pour l'art et, en 1904, il se rend à New York pour y suivre un cours de deux ans en art à la Art Students League. Comme ses œuvres en peinture se révèlent pratiquement invendables, pour subvenir à ses besoins, il réalise essentiellement des illustrations. Poursuivant dans cette même voie, il parvient néanmoins à exposer régulièrement ses œuvres à New York et à Philadelphie à partir de 1910. Cinq de ses tableaux font partie de l'exposition Armories tenue en 1913. En juin 1915, sa santé fragile, combinée à une situation économique précaire, le force à quitter New York pour s'installer à Boston Corners, près de Millerton, État de New York, dans les basses Beskshires.

En 1918, alors qu'il se trouve encore dans l'État de New York, il s'enrôle dans l'armée canadienne, rentre au Canada au mois de mars, puis part pour l'Europe en septembre. Après l'armistice, il est nommé officiellement artiste de guerre auprès du Bureau canadien des archives de guerre.

En 1919, il exécute 107 aquarelles représentant des lieux occupés par les Canadiens pendant la Première Guerre mondiale en Grande-Bretagne, en France et en Belgique. Ces œuvres figurent aujourd'hui dans la collection des Souvenirs de guerre canadiens du Musée des beaux-arts du Canada. Au mois de décembre de cette même année, il retourne à Boston Corners. Entre 1920 et 1923, il peint des aquarelles de divers paysages dans le Adirondacks. En 1924, plus de 80 d'entre elles sont exposées à la Société artistique de Montréal, sans qu'une seule d'entre elles ne trouve preneur. En 1929, il quitte les États-Unis pour de bon et s'installe successivement dans plusieurs petites villes ontariennes.

En 1934, Milne écrit à Vincent Massey, son premier acheteur canadien, pour lui demander son aide financière. En fin de compte, Vincent Massey et son épouse feront l'acquisition d'un grand nombre de ses peintures, pour l'essentiel, l'ensemble de sa production des années 1929 à 1934.

Vivement impressionnés par la première de ses expositions individuelles à la Mellors Gallery, Douglas Duncan et Alan Jarvis viennent retrouver Milne au lac Six Mile, près de la baie Georgienne. Duncan devient à la fois le meilleur ami et l'agent de Milne. À dater de 1939, les œuvres de Milne dont l'objet d'une exposition annuelle à la Picture Loan Society de Toronto. Entre 1940 et 1952, il vit à Uxbridge, en Ontario, où il peint près du lac Baptiste et se contente de brefs séjours à Toronto.

En 1952, Milne déménage à Bancroft, en Ontario, où il subit en novembre une attaque cardiaque qui le gardera paralysé. La même année, il compte au nombre des quatre peintres contribuant à l'exposition inaugurale de la Biennale de Venise. David Milne meurt le 26 décembre 1953. Il était membre du Groupe des Peintres canadiens, de la Société canadienne de peintres en aquarelle et de la Société canadienne des arts graphiques. On le considère généralement comme une des figures de proue de la peinture canadienne au XXe siècle, le premier à avoir découvert les qualités universelles des paysages du Canada.