Il est le fils du diplomate et banquier Walther Moreira Salles. Ses origines lui permettent de passer une partie de son enfance entre la France et les Etats-Unis (il parle couramment anglais, français, espagnol et portugais), avant de s'installer au Brésil où il est né. Après avoir étudié l'économie à Rio, il part pour l'Université de Californie où il est diplômé en communication audiovisuelle. Ses premiers films sont documentaires et la plupart pour la télévision : une série sur le Japon,
Japão - Uma Viagem no Tempo (
Japon - Un Voyage dans le temps, TV, 1986) ;
Krajcberg - O Poeta dos Vestígios (
Krajcberg - Le Poète des vestiges, 1987) sur le retour à Rio de l'artiste Franz Krajcberg ;
Marisa Monte (TV, 1998) sur un concert que la chanteuse du même nom donna au Teatro Villa-Lobo de Rio ; et enfin
Chico - O País da Delicadeza Perdida (
Chico - Le Pays de la délicatesse perdue, TV, 1989) sur les vingt cinq ans de carrière du musicien
Chico Buarque et son influence sur la culture brésilienne.
Walter Salles tourne son premier long-métrage de fiction en 1991,
A grand arte (
The Knife), un thriller plutôt convaincant sur un photographe américain (
Peter Coyote) à Rio, qui par vengeance plonge dans la violence et la « culture du couteau », avec ses combats et ses maîtres (
Tcheky Karyo). Malgré ces débuts prometteurs, la crise économique oblige Salles à repasser par des petits budgets et du documentaire. Il faut ainsi attendre 1996 pour qu'il puisse remettre en chantier un projet plus important,
Terre lointaine (co-réalisé avec Daniela Thomas), un thriller existentiel et mélancolique en noir et blanc où un jeune homme quitte Sao Paolo pour le Portugal sur les traces ancestrales de sa mère décédée. En 1998, il obtient la consécration internationale grâce à son premier film distribué en France,
Central do Brasil, un road-movie entre le mélo et la comédie où une ex-institutrice gagnant sa vie en écrivant des lettres pour les migrants illettrés aide un jeune garçon à la recherche de son père. Le film reçoit l'Ours d'or à Berlin. La même année il tourne également avec Daniela Thomas
Le Premier jour, produit par et diffusé sur Arte dans le cadre de la série
L'an 2000 vu par...En 2001, Salles tourne
Avril brisé, le récit d'une vengeance entre familles au début du vingtième siècle dans les régions pauvres du nord du Brésil. Adapté du roman éponyme d'
Ismail Kadaré dont l'action se situe à l'origine en Albanie, le film a des accents de tragédie grecque plaqués sur de belles images, ce qui divise forcément la critique. N'ayant pas renouvelé le succès de
Central do Brasil, Salles tourne deux courts-métrages,
Guns and Peace (2002) et
Castanha e Caju Contra o Encouraçado Titanic (
Castanha et Caju contre le cuirassé Titanic, 2002), il produit
La Cité de Dieu (2002) de son co-patriote
Fernando Meirelles, puis s'attaque enfin à son nouveau long, un biopic de Che Guevara à mobylette sur les routes d'Amérique Latine,
Carnets de voyage (2004), présenté en compétition officielle à Cannes où il est trois fois primé. Encensé ou négligé, la critique ne sera pas mitigée mais divisée devant cette oeuvrette plutôt décorative et ronronnante, dénuée de toute trace politique.
Contre toute attente, Salles signe l'année suivante un remake de
Dark Water (2005), le film de fantôme adapté du chef d'œuvre d'
Hideo Nakata. C'est le bide, artistiquement, commercialement, tout. Il participe ensuite au nullissime film à sketchs P
aris je t'aime (2006), puis en ami cannois à
Chacun son cinéma (2007), autre film à sketchs pour le soixantième anniversaire du festival de Cannes. Il réalise l'un des meilleurs segments, parce que l'un des plus drôles et des moins sérieux. Cannes toujours, en 2008 et en compétition officielle, Salles y retourne avec Daniela Thomas pour
Linha de Passe, un film sur quatre frères issus d'une famille pauvre se battant afin de poursuivre leurs rêves. Ambitieux et téméraire (ou inconscient), il a prévu ensuite une adaptation du mythique roman de la beat generation,
Sur la route de
Jack Kerouac (
On the Road), produite par American Zoetrope, la société de
Francis Ford Coppola.