Василий Павлович Аксёнов родился 20 августа 1932 года в Казани, в семье партийных работников, Евгении Семёновны 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 Татарского обкома партии. 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, проведённых автором в тюрьме, колымских лагерях и ссылке.
В 1937 г., когда В. Аксёнову не было ещё и пяти лет, оба родителя были арестованы и осуждены на 10 лет тюрьмы и лагерей. Старших детей – сестру Маю и Алёшу забрали к себе родственники. Круглый сирота Вася был принудительно отправлен в детский дом для детей заключённых (его бабушкам не разрешили оставить ребенка у себя). В 1938 г. дяде В. Аксенова (брату П. Аксёнова) удалось разыскать маленького Васю в детдоме в Костроме и взять его к себе. Вася жил в доме у Моти Аксёновой (его родственницы по отцу) до 1948 года, пока его мать Евгения Гинзбург, выйдя в 1947 г. 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 г., Василий Аксёнов описал свою магаданскую юность в своем автобиографическом романе «Ожог».
В 1956 г. Аксёнов окончил Ленинградский медицинский институт. Три года работал врачом.
В 1960-х гг. произведения В. Аксёнова часто печатаются в журнале «Юность». В течение нескольких лет он является членом редколлегии журнала. В этот период создана приключенческая дилогия для детей: «Мой дедушка – памятник» (1970) и «Сундучок, в котором что-то стучит» (1972).
Экспериментальный роман «Поиски жанра» был написан в 1972 г.
22 июля 1980 г. выехал по приглашению в США, после чего был вместе с женой лишён советского гражданства. Жил в США до 2004 г., преподавая русcкую литературу в университете Дж. Мейсона, Вашингтон.
В США вышли написанные Аксёновым в России, но впервые публикуемые лишь после приезда писателя в Америку романы «Золотая наша Железка», «Ожог» (1976, 1980), «Остров Крым» (1979, 1981), сборник рассказов «Право на остров» (1981).
Роман «Желток яйца» (1989) написан В. Аксёновым по-английски, затем переведён автором на русский.
15 января 2008 г. В. Аксёнов был госпитализирован в больницу номер 23 после инсульта. Через сутки после госпитализации Аксёнов был переведён в НИИ им. Склифосовского, где ему провели операцию по удалению тромба сонной артерии. Не стало писателя 6 июля 2009 года.
Проза Аксёнова нередко тяготела к фантастике – это были и сказочные повести, и альтернативная история, и магический реализм, и «странная» проза. К фантастике можно отнести следующие произведения автора: романы «Остров Крым», «Желток яйца», «Кесарево свечение», «Вольтерьянцы и вольтерьянки» и «Москва-ква-ква» (2006); повести «Стальная птица», «Затоваренная бочкотара», «Рандеву», «Золотая наша Железка» и дилогия для детей «Мой дедушка – памятник», «Сундучок, в котором что-то стучит». Это также и такие пьесы, как «Всегда в продаже», «Четыре темперамента», «Цапля», «Горе, гора, гореть», рассказы «Дикой», «Жаль, что вас не было с нами», «Победа», «На полпути к Луне», «На площади и за рекой», «Счастье на берегу загрязнённого океана», «Миллион разлук», «Право на остров» (1991).