Früh kam Eucken mit dem sozialen Liberalismus in Berührung, der in den noch heute bekannten Jenaer Unternehmen Zeiss und Schott gelebt wurde: Wenn sein Vater mit Unternehmensvertretern über die sozialen Begleitprobleme der Industrialisierung diskutierte, war er dabei; mit dem gleichaltrigen Unternehmersohn Erich Schott war Eucken lebenslang befreundet.
Aus der Begeisterung für die Wirtschaftsgeschichte des Altertums entwickelte sich Euckens Interesse für Wirtschaftsfragen und sein Entschluss, Nationalökonomie und Geschichte zu studieren. Er begann sein Studium 1909 in Kiel und wechselte nach drei Semestern an die Universität Bonn, wo er 1913 promoviert wurde. Prägend in Bonn wurde die Freundschaft zu dem Maler August Macke.
Der Erste Weltkrieg war auch in Walter Euckens Leben eine Zäsur, nicht zuletzt durch den Kriegstod von Freunden wie August Macke. Nach vier Jahren Kriegsdienst an der Front begann Eucken im Dezember 1918 seine Hochschulkarriere als Assistent seines Doktorvaters Hermann Schumacher an der Universität Berlin. Dort lehrte er ab 1921 als Privatdozent, bis er 1925 eine Professur in Tübingen erhielt und 1927 dem Ruf an die Universität Freiburg folgte.
In Freiburg entstand Euckens wissenschaftliches Hauptwerk. Seine Erfahrung mit der zunehmenden Kartellbildung durch die Laissez-faire-Politik des Staates in der Weimarer Republik und mit der zentralen Plan- und Zwangswirtschaft im Nationalsozialismus führten Eucken dazu, Vorstellungen für eine neue Wirtschafts- und Gesellschaftsordnung zu entwickeln, die auf Freiheit, Menschenwürde und Wettbewerb aufbaut.