Родился в семье партийных работников Евгении Семеновны Гинзбург и Павла Васильевича Аксёнова. Был третьим, младшим ребенком в семье и единственным общим ребенком родителей. Отец, Павел Васильевич, был председателем казанского горсовета и членом бюро обкома КПСС ТатАССР. Мать - Евгения Семёновна, работала преподавателем в Казанском педагогическом институте, затем — заведующей отделом культуры газеты "Красная Татария", состояла в казанской областной парторганизации. Впоследствии, пройдя ужас сталинских лагерей, во времена разоблачения культа личности, Евгения Гинзбург стала автором книги воспоминаний "Крутой маршрут" — одной из первых книг-мемуаров об эпохе сталинских репрессий и лагерей, рассказ о восемнадцати годах, проведенных автором в тюрьме, колымских лагерях и ссылке.
В 1937 году, когда Аксенову не было еще и пяти лет, оба родителя (сначала мать, а затем вскоре — и отец) были арестованы и осуждены на 10 лет тюрьмы и лагерей. Старших детей — сестру Майю (дочь Аксенова П.В.) и Алешу (сына Гинзбург Е.С.) забрали к себе родственники. Круглый сирота Вася был принудительно отправлен в детский дом для детей заключенных (его бабушкам не разрешили оставить ребенка у себя). В 1938 году дяде В. Аксенова (брату П. Аксенова) удалось разыскать маленького Васю в детдоме в Костроме и взять его к себе. Вася жил в доме у Моти Аксеновой (его родственницы по отцу) до 1948 года, пока его мать Евгения Гинзбург, выйдя в 1947 году из лагеря и проживая в ссылке в Магадане, не добилась разрешения на приезд Васи к ней на Колыму. Встречу с Васей Евгения Гинзбург опишет в "Крутом маршруте".
Спустя много лет, в 1975 году, Василий Аксёнов описал свою магаданскую юность в автобиографическом романе "Ожог".
В 1956 Аксенов окончил Ленинградский медицинский институт. Tри года работал врачом. С 1960 года — профессиональный литератор. Повесть "Коллеги" (написан 1959; одноимённая пьеса совместно с Ю. Стабовым, 1961; одноименный фильм, 1963), романы "Звездный билет" (1961), "Пора, мой друг, пора" (1962), повесть "Апельсины из Марокко" (1963), сборники "Катапульта" (1964), "На полпути к Луне" (1966), пьеса "Всегда в продаже" (постановка театра "Современник", 1965); в 1968 опубликована сатирико-фантастическая повесть "Затоваренная бочкотара".
В 1960-х годах произведения В. Аксёнова часто печатаются в журнале "Юность". В течение нескольких лет он является членом редколлегии журнала. Приключенческая дилогия для детей: "Мой дедушка - памятник" (1970) и "Сундучок, в котором что-то стучит" (1972) Экспериментальный роман «Поиски жанра» был написан в 1972 году.
Также в 1972 — совместно с О. Горчаковым и Г. Поженяном написал роман-пародию на шпионский боевик "Джин Грин — неприкасаемый" под псевдонимом Гривадий Горпожакс (комбинация имён и фамилий реальных авторов). 1976 — перевел с английского роман Э. Л. Доктороу "Рэгтайм".
В 1970-х годах после окончания "оттепели" произведения Аксенова перестают публиковаться в Советском Союзе. Романы "Ожог" (1975) и "Остров Крым" (1979) были запрещены к публикации советской цензурой. В это время критика в адрес В. Аксенова и его произведений становится все более резкой: применяются такие эпитеты, как "несоветский" и "ненародный". В 1977—1978 годы произведения Аксенова начали появляться за рубежом (прежде всего в США).
В 1979 году В. Аксенов совместно с А. Битовым, Вик. Ерофеевым, Ф. Искандером, Е. Поповым, Б. Ахмадулиной стал одним из организаторов и авторов бесцензурного альманаха "Метрополь". Так и не изданный в советской подцензурной печати, альманах был издан в США. В знак протеста против последовавшего за этим исключения Попова и Ерофеева из Союза писателей СССР в декабре 1979 года Аксенов (а также Инна Лиснянская и Семен Липкин) заявили о своем выходе из СП.
22 июля 1980 г. выехал по приглашению в США, после чего был вместе с женой лишен советского гражданства. Жил в США до 2004 года, преподавая русcкую литературу в университете Дж. Мейсона, Вашингтон.
В США вышли написанные Аксеновым в России, но впервые публикуемые лишь после приезда писателя в Америку романы "Золотая наша Железка" (1973, 1980), "Ожог" (1976, 1980), "Остров Крым" (1979, 1981), сборник рассказов "Право на остров" (1981). Также в США В. Аксеновым были написаны и изданы новые романы: "Бумажный пейзаж" (1982), "Скажи изюм" (1985), "В поисках грустного бэби" (1986), трилогия "Московская сага" (1989, 1991, 1993), сборник рассказов "Негатив положительного героя" (1995), "Новый сладостный стиль" (1996) (посвященный жизни советской эмиграции в Соединенных Штатах), "Кесарево свечение" (2000).
Роман "Желток яйца" (1989) написан Аксеновым по-английски, затем переведен автором на русский.
Впервые после девяти лет эмиграции Аксёнов посетил СССР в 1989 году по приглашению американского посла Мэтлока. В 1990 году В. Аксенову возвращается советское гражданство.
В 1980—1991 годы Аксенов в качестве журналиста активно сотрудничал с радиостанцией "Свобода". Аксеновские радиоочерки были опубликованы в авторском сборнике "Десятилетие клеветы" (2004).
Трилогия "Московская сага" (1992) экранизирована в России в 2004 г. А. Барщевским в многосерийном телевизионном сериале.
В 2004 году публикует роман "Вольтерьянцы и вольтерьянки", за который удостаивается Букеровской премии России. Книга воспоминаний "Зеница ока" (2005) носит характер личного дневника. Аксенов — автор целого ряда произведений для драматического театра.
В США В. Аксенову присвоено почетное звание Doctor of Humane Letters. Он является членом Пен-клуба и Американской авторской лиги. С 1981 года В. Аксенов — профессор русской литературы в различных университетах США: Институте Кеннана (1981—1982), Университете Дж. Вашингтона (1982—1983), Гаучерском университете (1983—1988), Университете Джорджа Мэйсона (с 1988 года и по настоящее время). В 2005 году Василий Аксенов был удостоен Ордена литературы и искусства, одной из высших наград современной Франции.
В настоящее время живет с семьей во Франции в Биаррице и в Москве.
