1920. október 1-jén, emigráns zsidó szülők gyermekeként. Szegénységben nőtt fel, de már gyerekkorában érdeklődött a színészet iránt. Shakespeare-t olvasott, és limonádét árult egy zsidó színház mellett. Ennek a munkának köszönhette első kisebb szerepeit. Amikor elkezdett színészkedni a New York-i Zsidó Színházban, akkor határozta el, hogy megváltoztatja nevét. A színházat nagyon szerette, 1962-ben és 1965-ben is megkapta a szakma legmagasabb elismerését, a Tony-díjat a Lövés a sötétben, illetve a Furcsa pár című darabokban nyújtott alakításért. A filmszakma leginkább az 1960-as évektől kezdte számon tartani. 1966-ban szerepet kapott a Sógorom, a zugügyvéd című komédiában, és ezért az alakításáért nyomban elnyerte a legjobb férfi mellékszereplőnek járó Oscar-díjat. Ebben a filmben szerepelt először együtt Jack Lemmonnal. Elválaszthatatlanná váltak, egy idő után kettőjüket külön-külön már el sem tudta képzelni a közönség. A korábban már színpadon sikerre vitt Furcsa pár című vígjáték mindkettejük számára meghozta a világsikert. Matthau az évtized végén olyan filmekben nyújtott emlékezetes alakítást, mint A kaktusz virága vagy a Helló Dolly!
Valójában legtöbb filmjét kultikusnak nevezhetjük, azonban a kilencvenes évek hajnalán forgatott A szomszéd nője mindig zöldebb, valamint a Még zöldebb a szomszéd nője című alkotások tekinthetők életművének legemlékezetesebb darabjainak. A Dennis, a komisz című családi film Wilson bácsija ikonná tette. 1994-ben Albert Einsteint alakította az I.Q. – A szerelem relatívban. Utolsó filmje a Női vonalak volt, amelyben Meg Ryan, Lisa Kudrow és Diane Keaton haldokló apját játszotta. Egészsége valóban megromlott, tüdőgyulladások és szívroham után daganatot távolítottak el szervezetéből. 2000. július 1-jén szívinfarktus következtében halt meg Santa Monicában, utolsó napjait Billy Wilder rendező-barátjával töltötte egy kaliforniai kórházi szobában.
Érdekességek Walter Matthauról:
-Soha nem lehetett tudni róla, mikor tréfál, elhitette, hogy eredeti neve Matuschanskayasky volt, ami nem csak az amerikaiak számára volt kimondhatatlan.
-Matthau megrögzött szerencsejátékos volt, saját bevallása szerint több mint ötmillió dollárt költött fogadásokra.
-1982 óta csillaga díszíti a hollywoodi hírességek sétányát.
-38 évesen elvált az első feleségétől, akitől két gyermeke született, David és Jenny. Majd elvette Carol Grace Saroyant, akitől egy fia született. A második házassága 41 éven át, a haláláig tartott, és azt mondják, nagyon boldog volt.