Figlio di Vittorio, dirigente della Rai, morto quando Walter aveva un anno. Si diploma presso l'Istituto di studi cinematografici e televisivi e si iscrive giovanissimo al Pci, ne diventa, solo ventunenne, consigliere comunale a Roma, carica che manterrà fino al 1981. Nell'87 entra come deputato in Parlamento. Favorevole alla svolta della Bolognina, è stato direttore dell'Unità. Nel 1996 condivise la leadership dell'Univo con Prodi e, vinte le elezioni, venne nominato vicepresidente del Consiglio e Ministro per i beni culturali. Nel 2001 viene eletto sindaco di Roma, carica che gli verrà riconfermata nel 2006 con il 61,5 % dei voti favorevoli. Nel 2007 entra nel Comitato Nazionale del neonato Partito Democratico e dichiara di non volersi alleare in futuro, se eletto alla segreteria, con i partiti della sinistra. Cade quindi il Governo Prodi. Veltroni viene eletto, dopo una consultazione popolare tra gli iscritti, Segretario del PD. Perse le elezioni nazionali del 2008, ceduta Roma alle destre, e perse le elezioni regionali, si dimette dalla carica di Segretario del PD.
Si è molto impegnato per i sostegni all'Africa, ed è anche autore di alcune opere di narrativa, tra cui Noi (2009), L’inizio del buio (2011), L’isola e le rose (2012), E se noi domani (2013), Quando c’era Berlinguer (2014), tratto dall'omonimo documentario per il cinema, Ciao (2015) e Quando (2017), tutti pubblicati da Rizzoli. È anche regista di I bambini sanno (2015), Indizi di felicità (2017) e della serie televisiva Gli occhi cambiano (2016), e di Tutto davanti a questi occhi (2018), intervista a Sami Modiano, sopravvissuto ad Auschwitz. Tra le sue altre pubblicazioni si ricordano Roma (Rizzoli, 2019), Assassinio a villa Borghese (Marsilio, 2019), Buonvino e il caso del bambino scomparso (Marsilio, 2020), Tana libera tutti (Feltrinelli, 2021), C'è un cadavere al Bioparco (Marsilio, 2021), I fratelli che volevano cambiare il mondo. La storia di John e Bob Kennedy (Feltrinelli, 2023), La condanna (Rizzoli, 2024), Numeri 10 (Solferino, 2024), Iris, la libertà (Rizzoli, 2025).

Fonte immagine: Feltrinelli Editore