Вальтер Аудизио родился 28 июня 1909 года в Алессандрии в семье мелкого государственного чиновника. Работал бухгалтером.
В 1931 году вступил коммунистическую партию. Входил в состав подпольной коммунистической группы в Алессандрии. 1934 году фашистские спецслужбы раскрыли эту группу и Вальтер Аудизио был сослан на пять лет на остров Понца в Средиземном море.После окончания срока ссылки Аудизио, будучи больным плевритом, решил вернуться в Алессандрию. Для того, чтобы получить разрешения на приезд в родной город, он послал в суд Алессандрии покаянное письмо, где раскаивался в своих антифашистских взглядах.После свержения Муссолини и подписания перемирия с союзниками в 1943 году, Вальтер Аудизио вступил в ряды партизан. Осенью 1943 года занимался организацией партизанских отрядов в Казале-Монферрато.Служил в рядах гарибальдийских бригад. Командовал партизанскими соединениями в провинции Мантуя, на Паданской равнине.
К 1945 году стал одним из главных руководителей движения Сопротивления в Милане.
В ночь с 26 на 27 апреля 1945 года в городе Комо (Ломбардия) партизанами-гарибальдийцами был арестован итальянский диктатор Бенито Муссолини, пытавшийся вместе с немецкими войсками сбежать из Италии.
В руки партизан также попали соратники Муссолини и его любовница, Клара Петаччи. Муссолини с любовницей был препровожден в близлежащую деревню Донго, где их держали под охраной до середины дня 28 апреля.28 апреля, в 15: 15 часов Вальтер Аудизио, имея приказ вышестоящего начальства казнить Муссолини, прибыл с небольшим отрядом в Донго.
Он забрал у местных партизан пленного диктатора и его любовницу и увез их на окраину деревни Меццегра, где в 16: 10 собственноручно расстрелял у забора виллы Бельмонте. Предварительно Аудизио предложил Петаччи отойти в сторону, но та вцепилась в рукав Муссолини, пытаясь его заслонить и погибла. После этого, по приказу Аудизио, были казнены шесть соратников Бенито Муссолини. Впоследствии тела всех казненных, в том числе и Муссолини с Кларой Петаччи, были в обезображенном виде вывешены на площади Лорето в Милане.После войны, в 1948-1963 годах Вальтер Аудизио являлся депутатом в Алессандрии от Народно-Демократического фронта (коалиция Итальянской коммунистической партии и Итальянской социалистической партии).
В 1963 году стал сенатором.
С 1968 года до самой смерти работал в итальянской нефтяной компании ENI.Вальтер Аудизио умер 11 октября 1973 года в Риме от сердечного приступа. Через два года после его смерти, в 1975 году, были опубликованы воспоминания Аудизио – «Именем итальянского народа» (итал. In nome del popolo italiano).