Walkowiak ble påmeldt Tour de France 1956 i tolvte time, da han kom inn som reserve for en rytter som måtte trekke seg like før rittet startet. Ingen hadde dermed noen forventninger til denne ukjente sykkelrytteren. På den syvende etappen kom han seg derimot med i et brudd som vant med 18 minutters forsprang på hovedfeltet, og som den best plasserte av rytterne i bruddet overtok Walkowiak den gule ledertrøyen. Dette ble knapt registrert av sammenlagtfavorittene, da ingen av disse hadde noen tro på at han ville beholde trøya. Han fikk riktignok bare sykle 3 dager med ledertrøya før han mistet den, men han lå fortsatt godt an i sammendraget. På en av de siste harde fjelletappene skjedde imidlertid det overraskende. Klatrespesialisten Charly Gaul fra Luxembourg sprengte feltet og selv om Walkowiak ikke klarte å følge ham, gikk det langt verre med de antatte sammenlagtfavorittene. Denne gangen lyktes han med å forsvare den gule trøya, og vant rittet med et drøyt minutts margin.