Zaraz po ukończeniu tego filmu został powołany do United States Army Air Forces i zasłużył się w wojnie na Pacyfiku jako członek załogi (bombardier) superfortecy B-29.
Po wojnie powrócił do aktorstwa, występując jako Virgil Earp, starszy brat granego przez Henry'ego Fondę Wyatta Earpa w westernie Johna Forda My Darling Clementine. Następnie został obsadzony w roli poszukiwacza przygód i złota Boba Curtina, z której został chyba najlepiej zapamiętany, w filmie Johna Hustona z roku 1946 Skarb Sierra Madre. Holt zagrał jeszcze w czterech westernach nim ostatecznie Skarb Sierra Madre wszedł na ekrany w roku 1948. Wystąpił w ponad dwudziestu westernach nim, w roku 1952, zainteresowanie widzów tym gatunkiem zaczęło się zmniejszać. Zniknął z ekranów na długie pięć lat, by w końcu wystąpić w 1957 roku w horrorze The Monster That Challenged the World, który okazał się kompletną porażką. Później wystąpił jeszcze tylko w dwóch filmach.
Śmierć W roku 1973, w wieku pięćdziesięciu pięciu lat, Tim Holt zmarł na raka kości w mieście Shawnee w Oklahomie, gdzie kierował stacją radiową. został pochowany na cmentarzu Memory Lane w Harrah, przedmieściu Oklahoma City.