Schon in jungen Jahren war er unter seinem zweiten Vornamen bekannt. Schon als Kind wurde er ein Fan von Doctor Who und war außerdem ein begeisterter Comic-Leser und Cartoonist. Davies begann in der Mittelschule mit der Schauspielerei und trat mit vierzehn Jahren der West Glamorgan Youth Theatre Company bei. Später schrieb er mehrere walisischsprachige Theaterstücke für die Gruppe. Davies plante ein weiteres Studium der Grafik, wurde jedoch von seinen Lehrern aufgrund seiner Farbenblindheit davon abgehalten. Stattdessen ging er an die Universität Oxford und schloss 1984 ein Englischstudium ab. Dennoch verhalfen Davies‘ illustrativen Fähigkeiten ihm zu seinem ersten Fernsehjob, als Grafiker in der Kinderserie „Why Don't You?“ der BBC Wales. im Jahr 1985. Er fügte seinem Berufsnamen den mittleren Anfangsbuchstaben „T“ hinzu, um Verwechslungen mit dem Journalisten und Radiomoderator Russell Davies zu vermeiden.
Davies dachte kurz darüber nach, vor die Kamera zu treten, doch nachdem er 1987 bei einer einzigen Folge von „Play School“ als Moderator fungiert hatte, kam er zu dem Schluss, dass dies nicht sein Interesse war. Stattdessen erweiterte er schrittweise seine Karriere um Autor, Regisseur und Produktionsassistent. Etwa zur gleichen Zeit reichte Davies Ideen beim Produktionsbüro von Doctor Who ein, darunter ein Drehbuch mit dem Titel „Mind Of The Hodiac“. Es wurde vom Drehbuchredakteur Andrew Cartmel positiv aufgenommen, aber vor der Einstellung von Doctor Who im Jahr 1989 gab es keine Gelegenheit mehr für seine Verwerndung in der Serie. In der Zwischenzeit zog die Show „„Why Don't You?“ nach Manchester und Davies ging mit. Bald war er Drehbuchredakteur von „On The Waterfront“ und dann Produzent von „Breakfast Serials“. Davies wurde freiberuflich tätig und widmete sich mit den Thrillern „Dark Season“ und dem Familiendrama „Century Falls“. Außerdem schrieb, redigierte und produzierte er das Drehbuch für „Children's Ward“.
Davies möchte sich nun auf das Erwachsenenfernsehen konzentrieren und war 1994 Mitgestalter der Seifenoper „Revelations“, bevor er an Serien wie „Cluedo“, „Springhill“ und „Touching Evil“ mitwirkte. 1996 schrieb er den Seventh Doctor-Roman „Damaged Goods“ für die Doctor Who: The New Adventures-Reihe von Virgin Publishing. Davies wurde dann der Hauptautor einer weiteren Seifenoper, „The Grand“. Nach deren Absetzung wäre er jedoch beinahe an einer versehentlichen Überdosis gestorben. Die Tortur inspirierte Davies nicht nur dazu, seinen Lebensstil zu ändern, sondern gab ihm auch den Antrieb, das bahnbrechende Drama „Queer As Folk“ zu entwickeln, das seine eigenen Erfahrungen als homosexueller Mann widerspiegelte. Der Erfolg von Queer As Folk in den späten Neunzigern machte Davies zu einem wichtigen Akteur in der Fernsehbranche. Bald war er mit der BBC in Vorgespräche über eine Wiederbelebung von Doctor Who verwickelt, doch diese Bemühungen wurden durch separate Pläne für einen Spielfilm zunichte gemacht.
Stattdessen entwickelte Davies eine Reihe erfolgreicher Shows, darunter „Bob & Rose“, „The Second Coming“ mit Christopher Eccleston und „Mine All Mine“. Als die Verfilmung von „Doctor Who“ ins Leere ging, wandte sich die BBC erneut an ihn, um die Serie über BBC Wales neu zu starten. Mit Davies an der Spitze wurde „Doctor Who“ nach dem Debüt von „Rose“ im Jahr 2005 zu einer landesweiten Sensation. Obwohl er moderne Sensibilitäten und Produktionstechniken in das Programm einbrachte, gelang Davies dies, ohne die grundlegende Magie aus den Augen zu verlieren, die „Doctor Who“ im 20. Jahrhundert zu einer so treuen Anhängerschaft verholfen hatte. Der unerwartete Erfolg war teilweise auf die starke Partnerschaft zurückzuführen, die zwischen Davies und seiner ausführenden Kollegin Julie Gardner geschlossen wurde. Dennoch musste er erhebliche Hürden überwinden, nicht zuletzt die frühe Zerrüttung seiner Beziehung zu Eccleston, der sich nach einer Staffel dazu entschloss, die Rolle des Neunten Doktors aufzugeben. Glücklicherweise hatte Davies gleichzeitig die Serie Casanova produziert; Sein Hauptdarsteller, ein relativ unbekannter Name namens David Tennant, war die ideale Wahl für die Rolle des Zehnten Doktors.
Im Gegensatz zur Produktionsstruktur der vergangenen Jahre war Davies sowohl ausführender Produzent von Doctor Who als auch dessen Hauptautor. Zwischen 2005 und 2010 zeichnete er für 31 Episoden als Drehbuchautor verantwortlich und war an vielen anderen beteiligt. Davies entwickelte auch zwei Spin-off-Serien – Torchwood und The Sarah Jane Adventures – und zog den Stecker für eine dritte, Rose Tyler: Earth Defence. Er verabschiedete sich zusammen mit Tennant und Gardner mit „The End Of Time“ aus „Doctor Who“. Die allumfassende Natur seines Jobs wurde in Doctor Who: The Writer's Tale deutlich, einer Zusammenstellung von Gesprächen mit Benjamin Cook vom Doctor Who Magazine, die 2008 bei BBC Books veröffentlicht wurde. Eine erweiterte Ausgabe – Doctor Who: The Writer's Tale: Das letzte Kapitel – folgte im Jahr 2010. Davies‘ Leistungen, nicht nur einem Fernsehklassiker neues Leben einzuhauchen, sondern auch dazu beizutragen, BBC Wales als Zentrum für Theaterproduktionen zu etablieren, wurden 2008 gewürdigt, als er zum Officer des Order of the ernannt wurde Britisches Imperium.
Am 24. September 2021, wurde bekannt gegeben, dass Davies ab der Staffel 2023 als Showrunner zu Doctor Who zurückkehren würde.