- 1966 — Letterman begann seine Karriere 1966 als Moderator beim Studenten-Radiosender WBST, dessen Studio sich auf dem Campus der von ihm besuchten Ball State University befand. Er war dort zunächst Teil eines neunköpfigen Nachrichtenteams, welches Wahlergebnisse bekannt gab. Zudem arbeitete er noch bei anderen Sendern, wie WERK oder WTRE.
- 1967 — Es folgte die Arbeit als Ansager und Wettermoderator bei dem Lokalfernsehsender WLW-I (jetzt WTHR).
- 1971 — Debüt bei ABC als Boxengassen-Reporter beim Autorennen Indianapolis 500.
- 1974 — wechselte Letterman wieder zum Radio, zum Sender WNTS in Indianapolis.
- 1975 — Beeindruckt durch die Auftritte der Comedians in The Tonight Show zieht er nach Los Angeles.
- 1977 — angesehene Managementfirma Rollins-Joffe-Morra & Brezner nahm ihn unter Vertrag.
- 1978 — Engagement bei Mary Tyler Moore Show.
- 1978 — zum ersten Mal ein Auftritt in der Show seines großen Vorbildes Johnny Carson als Comedian.
- 1978 — zeichnete Letterman für NBC die Pilotsendung einer Talkshow mit dem Namen Leave It to Dave auf.
- 1979 — kleiner Auftritt in einer Folge der Sitcom Mork and Mindy.
- 1979 — tritt bereits zum dritten Mal als Stand-Up-Comedian in der Tonight Show auf
- 1979 — vertrat Letterman zum ersten Mal Johnny Carson als Moderator der Tonight Show
- 1980 — bekam Letterman seine eigene Comedy-Show im Morgenprogramm von NBC. Die Show gewann zwei Emmys und wurde fünfmal nominiert.
- 1982 — wurde erstmals seine Show Late Night with David Letterman ausgestrahlt. Letterman blieb elf Jahre bei NBC.
- 1993 — wechselte er auf Anraten von Carson zu CBS
- 1993 — Letterman musste die Show auf seinem neuen Sender CBS in Late Show with David Letterman umbenennen
- 1996 — produzierte HBO einen Fernsehspielfilm namens The Late Shift, der berichtend von dem Kampf zwischen Letterman und Leno um die Tonight-Show-Moderation handelt.
- 2002 — unterschrieb wieder bei CBS
- 2014 — verkündete Letterman, dass er irgendwann im Jahr 2015 aufhören und sich in den Ruhestand begeben werde.