Den 5. desember 1947 var første gangen han fikk muligheten til å bli verdensmester i en kamp mot Joe Louis. Han var da trettitre år gammel og hadde sjansen til å bli den eldste til å vinne tittelen. Til tross for at han slo ned Joe Louis allerede i første runden og på nytt i fjerde runden tapte han kampen etter femten runder på poeng. De fleste som satt ringside, og bokseskribenter mente Walcott fortjente å vinne. Et halvår senere, 25. juni 1948, fikk han en returkamp, men den endte med at Joe Louis vant på knockout i den ellevte runden.