David Tononyan 27 dekabr 1967-ci ildə Qazaxıstan SSR-nın Şərqi Qazaxıstan vilayətində Oskemen şəhərində anadan olmuşdur. 1986-cı ildə Sovet Silahlı Qüvvələrinin Zaqafqaziya Hərbi Dairəsinə qoşuldu. 1991-ci ildə İrəvan Dövlət Universitetində təhsil almaq məqsədilə İrəvana köçdü. 1998–2007-ci illərdə Tonoyan NATO-nun Brüsseldəki qərargahında müxtəlif vəzifələr tutmuş, üç il Ermənistanın NATO-dakı nümayəndəsi kimi fəaliyyət göstərmişdir. 2007-ci ildə Tonoyan Müdafiə Nazirliyindəki beynəlxalq hərbi əməkdaşlıq və müdafiə siyasəti şöbələrinə rəhbərlik etmək üçün Ermənistana qayıtdı. 2010-cu ildən 2017-ci ilə qədər Tonoyan Seyran Ohanyan və Viqen Sarkisyanın rəhbərliyi altında Ermənistan Müdafiə nazirinin birinci müavini vəzifəsində işləyib. Fevralın 6-da imzalanan prezident sərəncamına əsasən David Tonoyan fövqəladə hallar naziri vəzifəsinə təyin edilmişdi. Baş nazir Nikol Paşinyan Tonoyanı 2018-ci ilin 11 may tarixində müdafiə naziri vəzifəsinə təyin etdi. Ailəlidir, iki övladı var.

O, 20 noyabr 2020-ci il tarixində istefa ərizəsi verib. O, vida nitqində müharibə zamanı yaxınlarını itirənlərdən üzr istəyib.

Tonoyan 2021-ci il sentyabrın 30-da Ermənistan Milli Təhlükəsizlik Xidməti tərəfindən həbs edilib və silah alverçisi Davit Qalstyanla birlikdə dövlətə təqribən 2,3 milyard erməni dramı (4,7 milyon dollar) ziyan vurmaqla fırıldaqçılıq və mənimsəmədə ittiham olunub.