La sua carriera cinematografica può essere divisa in tre fasi fondamentali, collegate fra di loro da una o più caratteristiche sviluppate nel corso del tempo. Il 1977 è l’anno in cui Lynch realizza, dopo una serie di cortometraggi, Eraserhead, lungometraggio di fine studi per l’American Film Institute. Film eccentrico, diventa piano piano un fenomeno negli Stati Uniti e nel 1978 riceve Antenne d’Or dalla giuria del Festival Internazionale del Cinema fantastico di Avoriaz, presieduta da William Friedkin.
La narrazione diventa più classica in The Elephant Man (1980). Si tratta di un film di stampo hollywoodiano, con un budget piuttosto ampio, ma allo stesso tempo non banale e piuttosto profondo. Un bianco e nero metallico che gioca sui contrasti, esaltato dalla direzione fotografica di Freddie Francis, l’influenza gotica dei film della Hammer, il clima alienante della rivoluzione industriale, le foschie, in cui John Merrik, l’uomo elefante, rappresenta l’impensato, il rimosso, l’esorcizzato, sono i segni particolari di questa pellicola, considerata il maggior successo di Lynch fino a quel momento.
Dopo una fatica come questa, David è pronto per una megaproduzione firmata De Laurentiis. Dune (1984) è un progetto fantascientifico, adattamento del celebre libro di Frank Herbert, che non restituisce al regista le soddisfazioni attese, ma gli vale un bonus con la casa di produzione, disposta a finanziargli il successivo progetto. Il 1986 è l’anno in cui David, con Velluto Blu, finalmente inizia a rivelare completamente la sua vera natura di artista a trecentosessanta gradi. Fondamentale il rapporto artistico e sentimentale che il regista costruisce con Isabella Rossellinni, splendida nei panni di Dorothy Vallens. Il film
Badalamenti è l’autore dell’inconfondibile tema di Twin Peaks, seduttivo e macabro al tempo stesso. Il capitolo serie tv non va visto come una parentesi nella carriera di Lynch, ma come la possibilità di dilatare la sua espressività per un tempo maggiore. Anche se la scomparsa di Laura Palmer è un accadimento attuale, emerge il gusto per gli scandali hollywoodiani anni ’50. Kyle McLachlan, che incontra Lynch già ai tempi di Dune, interpreta l’indimenticabile agente FBI Dale Cooper, contribuendo a rendere Twin Peaks la serie cult degli anni ’90.
All’origine di Mulholland Drive c’è il tentativo di Lynch di ripetere l’esperienza della serie. Il film infatti nasce come episodio pilota di una serie, che la ABC decide alla fine di non produrre. La soluzione di David è quella di farne un lungometraggio, aggiungendo tre quarti d’ora di girato. Si tratta dell’opera con cui Lynch entra nell’era 2000, mettendo in scena l’amore tra due donne all’interno di una struttura narrativa inusuale e poetica. Enrico Ghezzi ha accostato la struttura di questo film e di Strade Perdute (1997) al nastro di Möebius, in quanto i protagonisti, in un certo momento del film, si trovano a vivere scene già vissute, ma con ruoli interscambiati. Con Mulholland Drive, film che testimonia il coraggio di questo artista, David ha vinto la Palma d’Oro per la miglior regia. Ultima opera in ordine di tempo è Inland Empire (2006), un’altra faccia della stessa medaglia di Mulholland Drive, proiettato a Venezia in occasione del Leone alla carriera e con cui Lynch ha vinto il premio della New York Film Critics Association come miglior regista.