Timo Walther wurde im thailändischen Bangkok als Sohn eines Diplomaten-Ehepaares geboren und begann mit dem Eishockeysport im Alter von vier Jahren in der kanadischen Metropole Toronto. Später zog er mit seiner Familie nach Berlin und Peking. Erstmals trat er im Jahr 2007 als Spieler im Nachwuchs der ECC Preussen Berlin in Erscheinung, ehe er 2013 in das Schüler-Bundesliga Team des Mannheimer ERC wechselte. In den Spielzeiten 2014/15 und 2015/16 lief er für die Jungadler Mannheim in der Deutschen Nachwuchsliga (DNL) auf,[1] mit denen er jeweils die DNL-Meisterschaft gewann.
Zur Saison 2016/17 entschied sich der Junioren-Nationalspieler, nach Nordamerika zu gehen und spielte in der North American Hockey League (NAHL) für die Minnesota Magicians. Anschließend kehrte er nach Deutschland zurück und wurde im Mai 2017 von den Dresdner Eislöwen aus der DEL2 unter Vertrag genommen.[1] Bei den Eislöwen entwickelte er sich in den folgenden drei Jahren zu einem gestandenen DEL2-Spieler mit Einsätzen in Über- und Unterzahl. Daher erhielt er im April 2021 einen Vertrag bei den Nürnberg Ice Tigers aus der Deutschen Eishockey Liga (DEL).[2] Aufgrund des verspäteten Saisonbeginns in der DEL wurde Walther anschließend bis Ende November 2020 an die Bayreuth Tigers aus der DEL2 ausgeliehen. In neun Spielen für Bayreuth kam er auf fünf Scorerpunkte, in der DEL erreichte er vier Scorerpunkte in 33 Partien.
Zur Saison 2021/22 kehrte Timo Walther zu den Dresdner Eislöwen in die DEL2 zurück.[3] In den folgenden Spielzeiten hatte er dabei immer wieder mit Verletzungen zu kämpfen, so dass er in der Spielzeit 2022/23 nur 25 Spiele absolvierte und im Spieljahr darauf komplett ausfiel. Im Juli 2024 beendete er seine Karriere endgültig.[4]
(Legende zur Spielerstatistik: Sp oder GP = absolvierte Spiele; T oder G = erzielte Tore; V oder A = erzielte Assists; Pkt oder Pts = erzielte Scorerpunkte; SM oder PIM = erhaltene Strafminuten; +/− = Plus/Minus-Bilanz; PP = erzielte Überzahltore; SH = erzielte Unterzahltore; GW = erzielte Siegtore; 1Play-downs/Relegation; Kursiv: Statistik nicht vollständig)