Davide Plebani est issu d'une famille passionnée de moto ; ses parents tiennent un bar dans sa ville natale. Il commence le vélo à l'âge de dix ans pour perdre du poids. Il participe également à des courses de motocross, mais abandonne après une chute[1].
Sur la route, Plebani court pour plusieurs équipes continentales italiennes sans remporter de succès notable. Avec l'équipe nationale, il est médaillé de bronze du relais mixte aux championnats d'Europe de 2020[2] organisé à Plouay dans le Morbihan.
En 2022, il devient à nouveau vice-champion d'Europe de poursuite par équipes. À la fin de la saison, il raccroche son vélo, en raison de la forte concurrence rencontrée dans son pays qui ne lui permet plus de participer aux Jeux olympiques et aux mondiaux. Sous les conseils du président de la Fédération italienne, Cordiano Dagnoni, il devient pilote en tandem pour paracycliste[3].