Davis al college giocò a football a Nebraska dal 2016 al 2019. Fu scelto dai Tampa Bay Buccaneers nel corso del sesto giro (194º assoluto) del Draft NFL 2020.[1] Nella sua stagione regolare da rookie disputò 2 partite, nessuna delle quali come titolare, mettendo a segno 2 tackle. A fine stagione vinse il Super Bowl LV senza però scendere in campo nella finalissima[2]
Davis è il fratello gemello di Carlos, un defensive tackle per i Pittsburgh Steelers. Khalil e Carlos furono adottati dai loro genitori Carl e Tracy Davis all'età di nove mesi.[3]