Fils d'un instituteur protestant de Dortmund, il fait des études de droit à l'Université de Münster et obtient son doctorat en 1933 à l'Université d'Erlangen. Devenu inspecteur de police à Dortmund, il adhère au Parti nazi en et intègre la SA. En 1934, il est muté à la police secrète d'état de Prusse et intègre le SD. En 1935, il entre dans la SS.
Il travaille dans les services de police de Halle, Hanovre et Berlin jusqu'en 1941. En , il reçoit le commandement du Sonderkommando 7a rattaché à la 9earmée de la Wehrmacht. Il opère sur le territoire du Belarus, où en , il fait fusiller des centaines de Juifs à Vitebsk[1]. Il met en place le port obligatoire de l'étoile jaune et décide d'enfermer les Juifs dans des ghettos[2]. D'autres fusillades de Juifs se déroulent à Vilejka, Borisov et dans le secteur de Mogilev[3]. Début , le Sonderkommando fusille à Gorodok un groupe de Juifs. Un des officiers Karl Sonntag témoigne en 1962:
«le commando d'exécution comprenait à peu près 25 hommes. Le Dr Blume était lui-même présent et il a aussi tiré. il avait amené avec lui des hommes qui appartenaient au commando principal, lequel stationnait au lac. [...]
J'ai moi-même tiré, jusqu'à ce que mon arme soit vide. N'ont été fusillés que des hommes, environ 150-200. [...] avant l'exécution à Gorodok, le Dr Blume nous a dit comment poser le canon de notre pistolet dans la nuque des victimes, à la naissance des cheveux. Après le tir, la balle devait ressortir par la nuque[4]»
Entre le et le 20 aout 1941, le Sonderkommando a assassiné environ mille Juifs. Walter Blume mit au point une technique de mise à mort à deux tireurs, l'un visant la tête l'autre la poitrine[5].
Il est capturé en 1945 à Salzbourg et incarcéré à la prison de Landsberg. Il est jugé à Nuremberg dans le cadre du procès contre les Einsatzgruppen, et accusé d'avoir été responsable de l'assassinat de 996 personnes durant l'été 1941. Il est condamné à mort le mais sa peine est commuée à 25 ans de prison en 1951. Il est relâché en 1955.
En 1968, la cour d'état de Brême l'inculpe pour son action policière en Grèce. Les poursuites judiciaires sont abandonnées en 1971. Il meurt en 1974.
