Walter Kohn est le fils de Salomon Kohn, qui avait une affaire de cartes postales artistiques et de Gittel Rappaport[3]. Il émigre en Angleterre au lendemain de l'annexion de l'Autriche par le gouvernement nazi grâce à l'opération Kindertransport mené par le Royaume-Uni, mais ses parents furent assassinés par les nazis. Walter Kohn est envoyé au Canada en par le gouvernement britannique. Après quelques années de résidence dans le pays, il intègre l'université de Toronto pour ses études de mathématiques conclues par son master en 1946. Il obtient une thèse de physique de l'université Harvard en 1948 avec ses travaux réalisés auprès de Julian Schwinger.
Après un court post-doc fait à Copenhague, il commence sa carrière de chercheur à la Université Carnegie-Mellon de 1950 à 1960. En 1957, refusant la nationalité canadienne, il est naturalisé américain. En 1960, il obtient un poste statutaire à l'Université de Californie à San Diego où il dirigera un chaire de physique jusqu'en 1979. Il devient alors le premier directeur de l'Institut Kavli de physique théorique à Santa Barbara puis en 1984 le directeur du département de physique de l'Université de Californie dans la même ville, où il poursuit sa carrière jusqu'à sa retraite. Il participera dans cette université a l'établissement d'un programme sur l'étude du judaisme.
(en) Autobiographie sur le site de la fondation Nobel (le bandeau sur la page comprend plusieurs liens relatifs à la remise du prix, dont un document rédigé par la personne lauréate — le Nobel Lecture — qui détaille ses apports)