En 1967 Sir George Solti le invitó a unirse a la plantilla del Royal Opera House en Londres, y al año siguiente con veinticuatro años se convirtió en el director más joven. En sus doce años como director residente realizó mas de 150 actuaciones con el Covent Garden, incluyendo una visita muy exitosa a La Scala en Milán. Vuelve varias veces allí como director invitado, siendo sus mas recientes proyectos producciones de Óperas de Ravel, Stravinsky y Mayarbeer.

Ha dirigido numerosas producciones para la English National Ópera incluyendo Turandot, The Love for the Three Oranges, Der Rosenkavalier, Peter Grimes y una nueva producción de A Midsummer Night’s Dream. En 2001 dirigió The Makropolus Case con el Glyndebourne Festival Opera en Nueva York e hizo su debut en el festival con una gran producción de A Midsummer Night’s Dream

David Atherton fue co-fundador de la London Sinfonietta en 1967 y fue su director musical en muchas de las primeras actuaciones de obras contemporáneas. La Sinfonietta, reconocida mundialmente como una de las más prestigiosas orquestas de cámara, ha hecho innumerables grabaciones con él, incluyendo las alabadas colecciones de las obras de Schoenberg, Janacek y Weill. Su trabajo en el estudio de grabación ha sido remunerado con un Edison Award, varias nominaciones a los premios Grammy y el Grand Prix du Disque.

También ha recibido el Serge Koussevitsky Critic’s Award y el Prix Caecilia. De sus grabaciones de la Ópera de Tippett King Priam, por la cual él recibió el International Record Critic’s Award, reconocido como el mejor de los premios, el compositor escribió en su autobiografía: " algunos artistas muestran mi visión interna: un ejemplo sería el director David Atherton....pero entonces Atherton tiene que ser un director de genios."

Desde que se convirtió en el director mas joven de los Henry Wood Promenade Concerts en 1968, ha reaparecido en treinta ocasiones. Ha viajado mucho en concreto por los Estados Unidos actuando con las principales orquestas norteamericanas, especialmente las de Atlanta, Dallas, Detroit, Los Angeles, Minnesota, Pittsburg, Montreal, New York y San Francisco. Recientes comromisos le han llevado a Australia y Japón así como a la República Checa (para inaugurar el Prague Spring Festival ), Suecia, Finlandia, Holanda, Francia, España, Portugal, Grecia, Italia y Alemania (para inaugurar el Berlin Festival con la Berlin Philharmonic Orchestra)

De 1980 a 1987 ha sido el director de la San Diego Symphony Orchestra y vuelve cada verano a California para dirigir el Mainly Mozart Festival, el cual fundó en 1989. En los años 80 consiguió posiciones muy importantes con la Royal Liverpool Philharmonic y la BBC Symphony Orchestra así como organizar y dirigir festivales en Londres para realizar los trabajos de Ravel, Stravinsky, Webern y Carèse y la London Sinfonietta, London Symphony Orchestra, BBC Symphony Orchestra y la Royal Opera House. Hasta 1997 fue el Principal Director Invitado de la BBC National Orchestra de Gales a la cual ha vuelto en numerosas ocasiones.

Habiendo sido su director durante once años, David Atherton es Director Honorífico de la Hong Kong Philharmonic Orchestra. Ha hecho numerosas grabaciones ganadoras de varios premios y ha dirigido en varias giras muy exitosas, incluyendo su debut en Norteamérica en 1995.