Bajusz Dávid a Debreceni Egyetem vegyész képzésének elvégzése után a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetemen szerezte meg PhD-fokozatát a kémiai tudományok területén. 2013 óta a HUN-REN Természettudományi Kutatóközpontban dolgozik, 2023-tól tudományos főmunkatársként, 2026 szeptemberétől a Lendület Keminformatikai Kutatócsoport vezetője. Fő kutatási területei a gyógyszerkémia, számítógépes gyógyszertervezés és keminformatika, ezen a területen több hazai és nemzetközi együttműködésben vesz részt. Eddigi pályafutása során számos új bioaktív vegyület felfedezésében vett részt, amelyeket változatos terápiás célpontokkal szemben teszteltek, elsősorban az onkológia, illetve a fertőző betegségek (pl. COVID-19) területén. Kutatási eredményeit 2019-ben Junior Prima Díjjal, 2022-ben Bárány Róbert Díjjal, 2024-ban Akadémiai Ifjúsági Díjjal ismerték el.
Jelenleg több mint 60 tudományos publikáció és három, jelentős referenciaműben megjelent könyvfejezet társszerzője. Kutatásai mellett részt vesz a tudományos utánpótlás-nevelésben, nemzetközi konferenciák szervezésében, 2025-től a Fiatal Kutatók Akadémiájának tagja. Az MTA Bolyai János Kutatói ösztöndíjasa 2020–2023 és 2024–2026 között.