Dr. Vail uzyskał tytuł lekarza weterynarii na University of Saskatchewan w 1984 roku. Następnie ukończył staż z zakresu chirurgii i chorób wewnętrznych małych zwierząt na Colorado State University (CSU), po czym praktykował w rodzimej zachodniej Kanadzie przez dwa lata. W 1990 roku ukończył rezydenturę z zakresu onkologii medycznej w Animal Cancer Center na CSU. Obecnie jest profesorem i przewodniczącym działu onkologii porównawczej w Instytucie Barbara A. Suran na University of Wisconsin-Madison oraz członkiem UW Carbone Comprehensive Cancer Center.

Dr Vail opublikował ponad 150 artykułów naukowych oraz 50 rozdziałów w specjalistycznych podręcznikach dotyczących onkologii porównawczej i weterynaryjnej. David jest ko-redaktorem podręcznika Small Animal Clinical Oncology. W przeszłości był prezydentem Veterinary Cancer Society, przewodniczącym Scientific Advisory Boards w Morris Animal Foundation oraz American College of Veterinary Internal Medicine Foundation, prezydentem Canine Comparative Oncology oraz Genomics Consortium (CCOGC), a także edytorem w czasopiśmie naukowym North American Journal w dziale Veterinary and Comparative Oncology. Jest założycielem konsorcjum Comparative Oncology Trials.  Dr Vail został nagrodzony Mark L. Morris Sr. Distinguished Research Award oraz Pfizer Award for Veterinary Research Excellence.