Rola Davida, geja w średnim wieku, który opiekuje się swoim umierającym na AIDS partnerem, w głośnym filmie „Długoletni przyjaciele” (reż. Norman René), przyniosła mu niezliczoną ilość nagród, w tym Złoty Glob, Independent Spirit, nagrody Międzyna-rodowego Stowarzyszenia Krytyków Filmowych i Nowojorskich Krytyków Filmowych oraz nominację do Oscara.
Filmowym debiutem Davisona był dramat „Ostatnie lato” (reż. Frank Perry), w którym wystąpił u boku Barbary Hershey i Richarda Thomasa. Następnie zagrał w melodrama-cie „Truskawkowe oświadczenie” (reż. Stuart Hagmann) i thrillerze „Szczury” (reż. Dan-iel Mann). Aktor nie boi się kontrowersyjnych ról – w dramacie więziennym „Short Eyes” (reż. Robert M. Young) zagrał przestępcę skazanego za molestowanego dziecka, w dramacie biograficznym „Dahmer” (reż. David Jacobson) ojca seryjnego mordercy, a w thrillerze „Hate Crime” (reż. Tommy Stovall) pastora – mordercę. Partnerował Burtowi Lancasterowi w filmie „Ucieczka Ulzany” (reż. Robert Aldrich), a Lucille Ball w „Mame” (reż. Gene Saks).
Inne filmy z jego udziałem to: „Wyprawa po życie” (reż. Peter Horton), „Moje przyjęcie” (reż. Randal Kleiser), „Na skróty” (reż. Robert Altman), „Szósty stopień oddalenia” (reż. Fred Schepisi), „X-Men” i „X-Men 2” (oba w reżyserii Bryana Singera), „Czarownice z Salem” (reż. Nicholas Hytner), „Uczeń szatana” (reż. Bryan Singer), „Bez przedawnienia” (reż. Carl Franklin), „Ława przysięgłych” (reż. Gary Fleder). Najnowsze filmy z udziałem Davisona to: „The Lords of Salem” (reż. Rob Zombie), „Return of the Killer Shrews” (reż. Steve Latshaw), „A Schizophrenic Love Story” (reż. Dylan Thomas Ellis, Glenn D. Levy), „The Bronx Bull” (reż. Martin Guigui) z Williamem Forsythe’em, Joe Mantegną i Paulem Sorvino, „Saving Lincoln” (reż. Salvador Litvak) z Penelopą Ann Miller oraz „37” (reż. Randall Batinkoff). Na premierę czekają dwa kolejne filmy, w których zagrał Davison: „Get a Job” (reż. Dylan Kidd) z Anną Kendrick i Bryanem Cranstonem oraz „Clean Me” (reż. Paul Chart) z Chrisem Sarandonem i Robertem Forsterem.
W dorobku telewizyjnym Davisona znajdują się takie pozycje, jak: „Deadman’s Curve” (reż. Richard Compton), „Summer of My German Soldier” (reż. Michael Tuchner), „The Wave” (reż. Alexander Grasshoff), „The Gathering” (reż. Randal Kleiser) oraz „Titanic II” (reż. Shane Van Dyke). Aktor zagrał też w imponującej ilości seriali telewizyjnych. Przez cztery sezony wcielał się w rolę George’a Hendersona w serialu „Harry i Hendersonowie”, należał do głównej obsady „Kronik Seinfelda” i „Kancelarii adwokackiej”. Gościnny występ w serialu „Dotyk anioła” przyniósł mu nominację do nagrody Emmy. Inne seriale z udziałem Davisona to, między innymi: „Jej Szerokość Afrodyta”, „Hunter”, „Krok od domu”, „Słowo na L”, „Nieustraszony”, „Szpital ‘Królestwo’”, „Zagubieni”, „Projektantki”, „Prawo i bezprawie”, „V”, „Star Trek: Enterprise”, „Star Trek: Voyager”, „Battlestar Galactica”, „Kryminalne zagadki Miami”, „Terminator: Kroniki Sary Connor”, „Castle” oraz „Last Resort”.
W 2001 roku Davisom spróbował swoich sił po drugiej stronie kamery. Wyreżyserował film „Poza sezonem”, za który otrzymał nominację do nagrody Emmy.
