Fils de marchand, il est d'abord appelé à reprendre les affaires de son père, mais, encouragé par sa mère, il peut se consacrer à l'étude de la musique aux conservatoires de musique de Sondershausen et Königsberg . Il devient chef d'orchestre dans un théâtre de Königsberg avant de se rendre à Berlin en 1899. Là, il se tourne vers la musique populaire légère, et à partir de 1908, il écrit de la musique pour le théâtre musical populaire. En 1910, avec Willy Bredschneider, il compose son premier grand succès, un vaudeville, Große Rosinen, créé la veille du Nouvel an 1911. Prolifique, il continue à composer des comédies musicales, des farces et des opérettes, entre autres, Wie einst im Mai (1913), Der Juxbaron (1916), Drei alte Schachteln (1917) et Die Frau ohne Kuß (1924).
Kollo se fait aussi connaître comme compositeur de revues et de films sonores. En 1915, il est l'un des fondateurs de La Gesellschaft für musikalische Aufführungs- und mechanische Vervielfältigungsrechte («société pour les droits sur la représentation musicale et la reproduction mécanique»), la GEMA. Il a sa propre maison d'édition de musique. Plus tard, il fait des tournées à succès en dirigeant ses propres œuvres.
Avec Jean Gilbert et Paul Lincke, Walter Kollo est un des plus illustres représentants de l'opérette berlinoise.
1938 - Das Schiff der schönen Frauen (, Apollo-Theater, Cologne)
1943 - Wie einst im Mai (Walter und Willi Kollo) (, Theater des Volkes, Berlin)
René Kollo a enregistré un CD de chansons et airs de son grand-père Walter intitulé Auf den Spuren meiner Väter: René Kollo sings Kollo(2009 CD EMI).
Wolfgang Jansen(de): Willi Kollo, Autor und Komponist für Operette, Revue, Kabarett, Film und Fernsehen, 1904–1988. Populäre Kultur und Musik, Band 28, Münster u.a.: Waxmann 2020, (ISBN978-3-8309-3995-5).
Rudolf Bernauer: Das Theater meines Lebens. Erinnerungen. Blanvalet Verlag, Berlin 1955.
Willi Kollo: „Als ich jung war in Berlin …“ Literarisch-musikalische Erinnerungen. Incl. Bonus-CD, Schott, Mainz 2008, (ISBN978-3-00-047615-0) ebook: (ISBN978-3-00-048857-3) (darin ausführliche, kritische Erinnerungen von Willi an Walter Kollo, die einer Biografie des Vaters sehr nahekommen; bearbeitet und herausgegeben von Marguerite Kollo).
Willi Kollo: „Als ich jung war in Berlin“, Hörbuch (3 CD-Box) gelesen von Marguerite & René Kollo – inkl. historische Ton-Aufnahmen - duo-phon-records - (ISBN978-3-937127-18-7), 2010.
Karl Westermeyer: Die Operette im Wandel des Zeitgeists. Von Offenbach bis zur Gegenwart. Drei-Masken-Verlag, München 1931.
Ute Jarchow: Analysen zur Berliner Operette – Die Operetten Walter Kollos (1878–1940) im Kontext der Entwicklung der Berliner Operette. Akademische Verlagsgemeinschaft München 2013, (ISBN978-3-86924-415-0)
