Cowens jugó en la Universidad de Florida State de 1967 a 1970, con unas medias de 19,0 puntos y 17,2 rebotes por partido.
A pesar de que algunos críticos decían que Cowens era demasiado pequeño para jugar de pívot, Dave fue seleccionado en la cuarta posición por los Celtics de Boston en el draft de 1970, y rápidamente ganó elogios por su ajetreo, movilidad, tenacidad y enfoque desinteresado del juego. Durante su año de novato, Cowens promedió 17.0 puntos y 15.4 rebotes por partido. Fue nombrado para el NBA All-Rookie First Team y compartió el premio de Novato del Año con el jugador de Portland Geoff Petrie... aunque también lideró la liga en faltas personales cometidas ese mismo año.
En 1973, Cowens promedió 20.5 ppp y 16.2 rpp mientras que ayudaba a los Celtics a obtener el mejor registro de la liga (68-14). Fue elegido el MVP de la NBA, así como MVP del Juego de las Estrellas esa misma temporada. Pero Boston perdió en las Finales de la Conferencia Este contra los futuros campeones de la NBA, New York Knicks (4-3).
Pero el "Celtics Pride" había vuelto, y en la temporada 1973-74 el equipo de Boston volvía a disputar una final. En esta ocasión, el rival era Milwaukee Bucks, con Karem Abdul Jabbar y un veterano Oscar Robertson en sus filas. Tras seis partidos de igualdad, en el juego siete, Cowens respondió anotando 28 puntos y enganchando 14 rebotes, para llevar a los Celtics a una victoria por 102-87 y hacerse con su primer título de campeón. Esa temporada Dave Cowens había promediado 19,0 puntos, 15,7 rebotes y 4,4 asistencias.
La palabra "dinastía" se utilizó una vez más para describir a los Celtics, ya que las maneras ganadoras del equipo continuaron hasta mediados de los años setenta. En 1974-75, Boston volvió a alcanzar la marca de 60 victorias. Cowens tuvo un promedio de 20,4 puntos y 14,7 rebotes, pero los Washington Bullets impidieron que los de Boston repitieran final, al imponerse en la final de la Conferencia Este.
En la 1975-76, los 19.0 puntos y 16.0 rebotes por partido de Cowens, impulsaron a los Celtics a su quinto título consecutivo de la División Atlántica. En playoffs, Boston eliminó tanto a Buffalo, como a los Cavaliers de Cleveland, antes de reunirse con los Suns en las ahora legendarias finales de la NBA de 1976. Y es que el quinto partido de estas series, ha pasado a la historia como el más largo y uno de los más memorables de todos los tiempos. Tras tres prórrogas y mucha polémica, Boston se imponía a Phoenix por 128-126. En el sexto encuentro ganarían nuevamente y Dave Cowens ganaría su segundo título de campeón de la NBA, el decimotercero de los Boston Celtics.
Cowens jugó cuatro estaciones más con los Celtics, fijando unos promedios combinados de 16.6 puntos y de 11.4 rebotes. En cuanto al equipo, el envejecimiento y el retiro definitivo de Havlicek, entre otros cambios de personal, hicieron que el total de victorias de Boston se redujera a 44 en 1976-77, 32 en 1977-78 y 29 en 1978-79. En esta última, Cowens ejercería de jugador-entrenador.
La llegada de Larry Bird en 1979 y la selección de Bill Fitch para reemplazar a Cowens como entrenador, generó un resurgimiento inmediato. En 1979-80, el décimo y último año de Cowens con los Celtics, Boston volvió a la cabeza de la división atlántica, fijando un expediente de 61-21. Fue el sexto título de la división durante la década de Cowens con el club. Por ayudar a los Celtics a una notable mejora de 32 juegos, Bird fue nombrado NBA Rookie of the Year.
Dave Cowens se retiró después de la temporada 1979-80, pero después de dos años de distancia de la NBA, Cowens regresó para un último suspiro en la temporada 1982-83 cuando, su amigo y ex compañero de equipo, Don Nelson le pidió al jugador de 34 años que jugara para sus Milwaukee Bucks, apareciendo en 40 partidos de temporada regular y nueve partidos de postemporada. Los Bucks barrieron a los Celtics (su ex equipo) en cuatro partidos en las semifinales de la Conferencia Este, antes de ser eliminados por los futuros campeones, Philadelphia 76ers en la final de la conferencia. Esa temporada, Cowens promedió 8.1 puntos y 6.9 rebotes en 25.4 minutos por partido.
Cowens terminó su carrera con 13.516 puntos (17.6 ppp), 10.444 rebotes (13.6 rpp) y 2910 asistencias (3,8 app). Jugó 89 partidos de postemporada con un promedio de 18.9 puntos y 14.4 rebotes. Fue Rookie of the Year (1971), ganó el Premio NBA Most Valuable Player en 1972-73, fue siete veces All Star (MVP en el 73) y ganó dos campeonatos (1974 y 76).
Como testimonio de su capacidad para hacer de todo, Cowens es uno de los únicos cuatro jugadores que han liderado a su equipo en las cinco categorías estadísticas en una misma temporada: puntos, rebotes, asistencias, tapones y robos de balón. Tal hazaña se logró en la temporada 1977-78.
Como entrenador NBA, dirigió a los Charlotte Hornets (1996-99) y los Golden St. Warriors (1999-01).
Para Dave Cowens, el baloncesto consistía en tres cosas: concentración, consistencia, confianza..."Si te concentras en cualquier faceta particular de tu juego, te vuelves más consistente, y entonces esa consistencia conduce a la confianza". "Concentración significa que tienes que estar pensando, estás tratando de conseguir lo mejor, estás resolviendo problemas."
Cowens nunca se sintió intimidado al enfrentarse a titanes mucho más grandes como Wilt Chamberlain, Kareem Abdul-Jabbar, o Bob Lanier... "Los medios de comunicación siempre destacaron el hecho de que yo medía 2,06", dijo Cowens. "Realmente no pensé que mi tamaño fuera una desventaja. Es más, pude utilizar mis recursos y habilidades sobre chicos que eran más altos y más grandes que yo".
Otro ex compañero de equipo, Jo Jo White, dijo: "Lo bueno de David era que siempre estaba listo para la acción cuando llegaba el momento de jugar. Él trajo una intensidad que era diferente a cualquier otro jugador con el que he jugado, y eso se reflejó en sus compañeros. Los chicos jugaban a otro nivel cuando estaban con él. Estaría en el suelo, buceando por bolas sueltas. Ese fue Dave".
Tom Heinsohn, quien entrenó a los campeones de 1974 y 76, dijo: "El rasgo más destacado de Dave fue su deseo. Cuando puso su mente en algo, el 100% de él iba con esa idea. Podía ser un jugador feroz. Era una persona muy competitiva".
"Pensé que era un hombre salvaje", dijo su ex compañero Paul Silas sobre Cowens. "Nunca había visto a nadie con tanto talento jugar tan agresivamente". "Dave quería ser el mejor jugador que podía ser, pero quería ganar". "Dave se aseguraba de que todo el mundo estaba practicando el camino correcto, corriendo y jugando duro."
Cowens comparte esa mentalidad con sus compañeros: "Encuentre algo que realmente le guste hacer, luego haga lo que dice que va a hacer y cada día vendrá y trabajará más duro que cualquier otra persona. Esas son cualidades que tienes que tener si alguna vez esperas tener éxito."
"Dirigí a través de mi ejemplo en la cancha; realmente no dije demasiado", dijo Cowens. "Tu juegas más y más duro que nadie, y empujas el conjunto de esa manera. Por ejemplo, muestra a las personas que pueden hacer más de lo que piensan que pueden hacer. Cualquiera puede decir vamos a hacer esto, vamos a hacer eso. Pero hay que demostrarlo, ahí es donde creo que el liderazgo real entra en juego".
"Dave era un tipo duro y físico, sabía usar su cuerpo y disputaba cada uno de los rebotes", dijo Silas. "Fue muy duro. Esa fue la razón por la que pudo jugar al pívot con 2,06".
Dave Cowens: "Para ser un líder, tienes que tener un fuerte sentido de confianza en tí mismo y estar dispuesto a hacer lo que sea necesario para ganar, y hacer ver a tus compañeros que son capaces de producir. La gente va a seguir ese modelo porque esto es lo que has mostrado. Has dirigido con el ejemplo."
"Nunca pensé en mí como una superestrella", dijo un modesto Cowens en vísperas de su participación en el Salón de la Fama. "Yo represento a la clase obrera de la NBA. Me siento honrado de estar aquí, porque podría nombrar a muchos chicos que eran mejores que Dave Cowens, tuve suerte de jugar con las personas adecuadas y ser elegido por el equipo adecuado".