Samuel Walker errang erste internationale Bekanntheit, als er bei den Commonwealth Games im Jahr 2014 Gold gewinnen konnte. Durch diesen Erfolg wurde er hinter Liam Pitchford und Paul Drinkhall drittbester englischer Tischtennisspieler. In der Saison 2014/2015 wurde er mit dem ASV Grünwettersbach Meister der 2. Bundesliga und stieg auf. Bei der Team-Weltmeisterschaft 2016 schlug er mit der englischen Mannschaft unter anderem Polen und Frankreich, bevor er mit der Mannschaft nach einer Halbfinaleniederlage gegen Japan (1-3) Bronze gewinnen konnte. Es war das erste Mal seit 1983, dass dieser Erfolg einer englischen Tischtennismannschaft überhaupt gelang. Ebenfalls 2016 erreichte er mit der Mannschaft bei den Olympischen Spielen das Viertelfinale, wo das Team China unterlag. 2018 gewann er bei den Commonwealth Games mit der Mannschaft wieder Bronze.