Уроженец Берлина Вальтер Адольф Георг Гропиус происходил из верхушки среднего класса и был не единственным архитектором в семье. Двоюродным дедом ему приходился архитектор Мартин Гропиус, ученик Карла Фридриха Шинкеля, чьей самой известной работой стал Königliche Kunstgewerbemuseum (Королевский музей прикладного искусства) в Берлине, носящий теперь его имя. В 1908 году после четырех семестров изучения архитектуры в Мюнхене и Берлине Гропиус оставил учебу и присоединился к офису известного архитектора и промышленного дизайнера Питера Беренса, основателя Deutscher Werkbund (Немецкая федерация труда), к которой Гропиус присоединился еще в 1910 г. Среди других участников практики Беренса были Людвиг Мис ван дер Роэ и Ле Корбюзье: молодой Гропиус работал там с Мисом в одно и то же время, с Корбю возможно тоже, но точных свидетельств этому нет.
В том же году Гропиус открыл собственную компанию. Он проектировал мебель, обои, предметы массового производства, кузовы автомобилей и даже тепловоз. В 1911 году Гропиус вместе с Адольфом Мейером работал над проектом Fagus-Werk («Фагус»), фабрики в Нижней Саксонии, городе Альфельд-на-Лейне. Это фабричное здание с его ясной кубической формой и прозрачным фасадом из стали и стекла считается первым примером того, что позже станет известно, как архитектура модернизма. Для выставки Немецкой федерации труда 1914 года в Кельне Гропиус и Адольф Мейер спроектировали прототип завода, который должен был стать еще одним классическим примером модернистской архитектуры.
В Первую мировую войну Гропиус служил на Западном фронте и вспоминал это время как самую большую катастрофу. В 1918 году он присоединился к «Ноябрьской группе» — ассоциации скульпторов, художников-экспрессионистов, композиторов и других деятелей искусства, стремившихся приложить импульсы революции к искусству. С 1919 года Гропиус возглавлял «Совет работников искусств» — радикальную группу архитекторов, художников и скульпторов. Кроме того, он внес вклад в Gläserne Kette или Хрустальную цепочку, — утопические «письма счастья», инициированные Бруно Таутом, в которых содержались призывы к «распаду предыдущих основ» архитектуры и «исчезновению личности» художника.
Многие радикальные идеи, почерпнутые им в то время и легшие в основу его мировоззрения как творца, Гропиус смог воплотить с открытием школы Баухаус. Став после бельгийского художника Анри ван де Вельде директором Великогерцогской саксонской школы декоративно-прикладного искусства в Веймаре (Großherzoglich-Sächsische Kunstgewerbeschule), он переименовал ее в Staatliches Bauhaus Weimar. Идею Баухауса Гропиус изложил в основополагающем «Манифесте» — четырехстраничном буклете со знаменитой гравюрой «Собор социализма» Лионеля Фейнингера на обложке.
Самым инновационным образовательным аспектом новой школы был ее дуалистический подход к обучению в мастерских, возглавляемых мастером (мастером работ) и художником (мастером формы). Работа на основе ремесленного труда понималась как идеальное единство художественного дизайна и материального производства. Дом Зоммерфельда в Берлине считается первым совместным творческим актом, предпринятым в духе Баухауса. Он был спроектирован Вальтером Гропиусом и Адольфом Мейером (1921–1922), а обставлен — предметами мебели, сделанными студентами.
Для Гропиуса Баухаус стал лабораторией искусств, где поддерживались традиционная модель ученик-мастер, но различные дисциплины были взаимосвязаны совершенно по-новому. Результат этого подхода должен был быть обнаружен в духе исследований и экспериментов, которые Гропиус назвал «фундаментальными исследованиями», которые применялись ко всем дисциплинам и их продуктам, от высотных зданий до заварочных чайников.
В самом Веймаре Гропиус оставил мало следов как архитектор и художник. В 1922 году на главном кладбище Веймара был представлен его неоднозначный — памятник «Мартовские павшие» жертвам Капповского путча. Разрушенный национал-социалистами, он был восстановлен после Второй мировой войны. Кабинет директора Баухауса, меблированный самим Гропиусом в 1923–1924 гг., также был реконструирован.
В 1923 году Гропиус инициировал смену курса в Баухаусе и начал с выставки под девизом «искусство и технология — новое единство». Школа теперь обратилась к промышленным методам производства. В результате влиятельный мастер, художник-экспрессионист и первый директор подготовительного курса Йоханнес Иттен покинул Баухаус. Гропиус назначил его преемником венгерского художника Ласло Мохой-Надя.

Здание школы Баухаус в Дессау, спроектированное и построенное Вальтером Гропиусом. К 100-летию школы его отреставрировали. Фото: Tadashi Okochi
С переездом в промышленный Дессау в 1925 году началась новая эра Баухауса. В этот период, считающийся его лучшим и наиболее продуктивным, Гропиус спроектировал не только новое здание Баухауса, открытое в 1926 году, но и активно участвовал в разработке ряда крупных жилых проектов и рационализации процесса строительства. В числе зданий, созданных им в Дессау, например дома для профессоров Баухауса, жилой квартал Дессау-Тёртен (1926–1928), серия офисных зданий, включая Бюро по трудоустройству.
В 1928 году Гропиус, после неоднозначной реакции местных политиков на деятельность школы Баухаус, передал пост директора швейцарскому архитектору и урбанисту Ханнесу Мейеру, а сам перехал в Берлин, где полностью посвятил себя собственной архитектурной практике и продвижению новой архитектуры. Наиболее важные объекты этого периода включают жилой комплекс Даммерсток в Карлсруэ (1928–1929 гг.) и жилой комплекс Сименсштадт в Берлине (1929–1930 гг.).
В 1934 году Гропиус эмигрировал в Англию, а затем в США в 1937 году, где работал профессором архитектуры в Высшей школе дизайна Гарвардского университета. Его первым архитектурным проектом в Штатах стал собственный дом в городе Линкольн, Массачусетс. Конструкция дома сочетает в себе незабвенные принципы Баухауса и элементы американского модернизма. Весь интерьер составлен из предметов мебели, созданных учениками Баухауса и его преподавателями, например, Марселем Бреером, тоже иммигрировавшем в США и с которым они долгое время поддерживали отношения.
В 1938 году он совместно с Гербертом Байером организовал выставку «Баухаус 1919–1928» в Музее современного искусства в Нью-Йорке. Он даже основал ассоциацию молодых архитекторов The Architects Collaborative (TAC), не преставая верить в важность командной работы, которую он уже успешно внедрил в Баухаусе. Одной из ключевых проектов, созданных Гропиусом в то время, является аспирантура Гарвардского университета в Кембридже (1949–1950).
В последние годы своей жизни Гропиус снова часто работал в Берлине. В числе прочих проектов он построил девятиэтажный жилой дом в районе Ганзы в 1957 году в рамках выставки Interbau. В 1964–1965 годах разрабатывал планы для Bauhaus Archive в Дармштадте. Он был реализован в измененной форме, но в Берлине с 1976 по 1979 годы, уже после смерти Гропиуса. После ухода с поста директора школы Гропиус посвятил свою жизнь делу признания и распространения идей Баухауса. Когда он умер в 1969 году в Бостоне, Баухаус был столь же знаменит, как и его основатель.