Przywrócony do służby frontowej we wrześniu 1944, uczestniczył w testach i opracowywał taktykę walki dla myśliwca odrzutowego Me 262. Uzyskał na nim trzy zestrzelenia, zanim rozbił się w następstwie walki, jaką stoczył z myśliwcami United States Army Air Forces (USAAF) 8 listopada 1944. Po jego śmierci pierwszy bojowy dywizjon myśliwców odrzutowych, Jagdgeschwader 7, nazwano na jego cześć „Nowotny”.
Młodość Walter Nowotny urodził się w Gmünd, niewielkim miasteczku w Dolnej Austrii. Ojciec, Rudolf Nowotny, był urzędnikiem kolejowym; dwaj bracia – Rudolf i Hubert – zostali oficerami Wehrmachtu. Hubert Nowotny poległ w bitwie stalingradzkiej. W latach 1925–1935 jego rodzina mieszkała w Schwarzenau, do momentu, gdy ojca przeniesiono do Mistelbach an der Zaya, położonego na północ od Wiednia. Walter uczęszczał do szkoły podstawowej (Volksschule) w Schwarzenau zanim zdał do szkoły realnej (Bundesoberrealschule) w Waidhofen an der Thaya. Przez te lata śpiewał także w chórze zakonu cystersów w Zwettl.