Davidson fait ses débuts au cinéma dans The Happiest Millionaire, sorti en 1967, aux côtés de Lesley Ann Warren et Fred MacMurray. La même année, il est apparu en tant que chanteur invité dans le Carol Burnett Show (Première saison, épisode 13). L’année suivante, Warren et Davidson se retrouvent à nouveau dans Le Seul et unique Groupe Familial Authentique et Original. En 1969, Davidson était l’invité mystère de What’s My Line ? avec l’hôte Wally Bruner à l’époque. La carrière de Davidson a été dirigée par Alan Bernard, ancien manager d’Andy Williams et l’un des B de BNB, la plus grande société de gestion personnelle dans les années 1970.
Lors d’une apparition dans le jeu télévisé Scrabble en 1987, il a déclaré à la télévision nationale qu’il était apparu en tant que mannequin de sous-vêtements dans le catalogue Sears de 1959; il aurait alors 17 ans. Il a fait ses débuts à Broadway en 1964 dans la production de Foxy, qui mettait en vedette Bert Lahr. Il est également apparu dans State Fair en 1996.
Il a été membre de la regular repertory company dans l’éphémère émission de variétés de CBS The Entertainers (1964-65). Il a fait plus d’une centaine d’apparitions sur les places d’Hollywood d’origine au cours de sa course de 1966 à 1981. Il participe régulièrement à de nombreuses séries d’anthologie et de variétés des années 1970-80, notamment The Ed Sullivan Show, The Sonny &Cher Comedy Hour, Love American Style (S2E09 « Love and the Young Executive » 1970 Nov 20), The Love Boat, Fantasy Island et Spenser: For Hire.
Davidson a fait de nombreuses apparitions sur les places d’Hollywood d’origine, de la première du jeu télévisé en 1966 à son annulation en 1981, et il y était connu pour ses bluffs de longue haleine. Aucune des célébrités relativement mineures invitées par les producteurs Merrill Heatter et Robert « Bob » Quigley n’a été plus convaincante pour faire croire aux candidats ses réponses (souvent ridicules) aux questions posées par le « Maître carré » ou l’animateur de l’émission, l’artiste Peter Marshall. La plupart du temps, Marshall pouvait à peine cacher un sourire alors que Davidson commençait à trouver des explications farfelues mais plausibles pour ses réponses, souvent préfacées de quelque chose à l’effet de: « Je viens de lire à ce sujet dans le New England Journal of Medicine, c’était une étude fascinante, et cela disait… »Davidson a vendu ces histoires absurdes avec une telle sincérité que les candidats ont souvent été dupés plus d’une fois dans la même émission.
En 1973 et 1974, il joue aux côtés de Sally Field dans la comédie de situation The Girl with Something Extra. (Le caractère du champ « quelque chose de plus » avait des pouvoirs psychiques.) En 1974, il a joué dans la série télévisée The Streets of San Francisco, dans l’épisode « Mask of Death », dépeignant un chanteur de salon travesti qui assassine ses fans. Dans l’épisode, Davidson chante en drag tout en se faisant passer pour des notables tels que Carol Channing, chantant « Les diamants sont le meilleur ami d’une fille. Toujours en 1974, la chanteuse pose presque nue (avec une serviette stratégiquement placée) pour le magazine Cosmopolitan.
En 1977, Davidson était présent au Beverly Hills Supper Club Fire à Southgate, Kentucky. On s’attendait à ce qu’il apparaisse sur scène en tant que tête d’affiche le soir où l’incendie a éclaté, tuant 165 personnes. Davidson a aidé d’autres personnes à s’échapper avant de s’enfuir par une porte arrière. Le directeur musical de Davidson à l’époque, Douglas Herro, faisait partie des victimes. Davidson n’a pas été blessé et a ensuite participé à un concert de charité pour recueillir des fonds pour les familles des victimes d’incendie.
À la fin des années 1970, l’acteur est devenu l’un des quatre invités réguliers (avec Joey Bishop, McLean Stevenson et Joan Rivers) du Tonight Show avec Johnny Carson, et a animé l’émission 87 fois. Au début des années 1980, il anime son propre talk-show, produit par Westinghouse Broadcasting/Group W, après l’annulation du Mike Douglas Show. L’émission de Davidson a été diffusée quotidiennement en syndication de 1980 à 1982. En 1985, il anime le jeu télévisé de jour Time Machine sur NBC.
Davidson a travaillé avec les programmes payants du promoteur immobilier Dave Del Dotto à la fin des années 1980 et au début des années 1990, qui se sont déroulés dans des décors extérieurs et pittoresques (comme Hawaii), et pour avoir l’acteur comme animateur. Ces « infopublicités », comme on en vient à les appeler, apparaissaient souvent à la télévision tard dans la nuit et étaient un aliment de base pendant des années sur de nombreuses chaînes câblées jusqu’à ce que la FCC dépose une plainte contre Del Dotto en 1995, alléguant que dans ses programmes payants, Del Dotto avait « fait des déclarations fausses et non fondées. »
Davidson a animé une reprise de Hollywood Squares, dont l’annonceur, Shadoe Stevens, est également devenu un « square » régulier, qui s’est déroulé de 1986 à 1989. De plus, il a animé une reprise en 170 épisodes de La Pyramide à 100 000 Pyramid en 1991. Davidson est également apparu en tant qu’invité vedette dans les émissions spéciales de télévision Space Encounters (1977) et Music! Musique! Musique! (1980).