Tijdens de Mexicaans-Amerikaanse Oorlog vocht hij in de Slag bij Contreras en de Slag bij Churubusco.
, beide in augustus 1847. Tijdens het gevecht bij Churubusco werd hij opnieuw gewond, en zijn prestaties daar gecombineerd met zijn acties bij Contreras leverden hem op 20 augustus het brevet op tot de rang van majoor. Walker nam vervolgens deel aan de Slag bij Molino del Rey begin september en werd opnieuw gewond, deze keer in de rug. Voor zijn acties werd hij op 8 september tot luitenant-kolonel benoemd.