Василий Павлович Аксенов родился 20 августа 1932 года в Казани. В 1956 году окончил Ленинградский медицинский институт. Три года работал врачом.
С 1960 года – профессиональный литератор. Среди его произведений повести «Коллеги», (1959 год), «Апельсины из Марокко» (1963), сборники «Катапульта» (1964), «На полпути к Луне» (1966), пьеса «Всегда в продаже»; в 1968 году была опубликована сатирико-фантастическая повесть «Затоваренная бочкотара».
В 1960-х годах произведения Аксенова часто печатались в журнале «Юность». В течение нескольких лет он являлся 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.
22 июля 1980 года выехал по приглашению в США, после чего был вместе с женой Майей Кармен лишен советского гражданства.
До 2004 года жил в США, преподавал русскую литературу в университете Дж. Мейсона (Вашингтон).
До настоящего времени проживал с семьей в Биаррице (Франция) и в Москве.
В США вышли написанные Аксеновым в России, но впервые опубликованные 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 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 на английском языке, затем переведен автором на русский.
Впервые после девяти лет эмиграции Аксенов посетил СССР в 1989 году по приглашению американского посла Мэтлока. В 1990 году Аксенову было возвращено 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).
В США Аксенову было присвоено почетное звание Doctor of Humane Letters. Он являлся членом Пен-клуба и Американской авторской лиги. В 2004 году Аксенову была присуждена премия «Русский Букер» за роман «Вольтерьянцы и вольтерьянки».
В 2005 году Аксенов был удостоен Ордена литературы и искусства, одной из высших наград современной Франции.