Narodil se v městě Columbus, ležícím v americkém státě Georgie. V mládí byl aktivním členem amerických skautů, u kterých získal nejvyšší možnou hodnost – Eagle (Orel). Studium na střední škole v městě Eustis na Floridě úspěšně ukončil roku 1962. Poté byl přijat na Námořní akademii Spojených států amerických (United States Naval Academy), kde roku 1966 získal bakalářský titul.
Další letecký výcvik absolvoval pod taktovkou námořnictva například na základnách v Texasu, Kalifornii, Mississippi či Floridě. Získal oprávnění zkušebního pilota a díky tomu mohl testovat i zcela nové experimentální stroje. Celkově strávil ve vzduchu více než 7 500 hodin.
V lednu 1978 jej NASA vybrala do svého týmu astronautů, kteří měli létat zcela novými kosmickými prostředky – raketoplány. Během přípravy na kosmický let zastával různé funkce. Byl například bezpečnostním komisařem, technickým asistentem, vedoucím podpůrného týmu, či pilotem jednoho z letadel, které sledovalo z bezprostřední blízkosti přistání raketoplánu Columbia při návratu z jeho první vesmírné mise.
Poprvé se do kosmického prostoru vydal v listopadu 1984 na palubě Discovery při letu STS-51-A. Hlavním cílem bylo vypuštění dvou družic a zejména pak zachycení dvou komunikačních satelitů. To se po určitých problémech zdařilo, byly naloženy do nákladového prostoru a raketoplán je dopravil zpět na Zemi.
Druhá kosmická mise měla označení STS-30 a Walker ji absolvoval raketoplánem Atlantis v květnu 1989. Tentokrát se stalo primárním účelem mise vypuštění planetární sondy Magellan, určené pro průzkum Venuše.
Potřetí Walkera na oběžnou dráhu vynesl raketoplán Discovery při výpravě STS-53 v prosinci 1992. Ta byla vyhrazena pro ministerstvo obrany, a proto hlavní cíl mise podléhal utajení. Pravděpodobně se jednalo o vypuštění špionážní družice. To se úspěšně podařilo a během letu proběhlo značné množství dalších experimentů.
Walkerův poslední kosmický let měl označení STS-69 a uskutečnil jej raketoplánem Endeavour v září 1995. Při něm byly například vypouštěny a znovu zachycovány dvě družice a prováděny další pokusy.
Roku 1996 Walker opustil NASA i námořnictvo a působil pak v několika firmách. Zajímavostí je, že byl odborným poradcem katastrofického filmu Drtivý dopad, který pojednával o možné srážce Země s velkou kometou.
