Василь навчався у Донецькій міській середній школі і закінчив її зі срібною медаллю. Потому вступив на історико-філологічний факультет педагогічного інституту міста Донецька. У студентські роки Стус постійно і наполегливо працював у бібліотеці. Був членом літературного об'єднання «Обрій».
Закінчивши 1959 навчання з червоним дипломом, три місяці працював учителем української мови й літератури, після чого два роки проходив службу в армії на Уралі. Під час навчання і служби почав писати вірші.
Вступив до аспірантури Інституту літератури ім. Т. Шевченка Академії наук УРСР у Києві із спеціальності «Теорія літератури». За час перебування в аспірантурі підготував і здав до видавництва першу збірку творів «Круговерть», написав низку літературно-критичних статей, надрукував кілька перекладів із Ґете, Рільке, Лорки. Належав до Клубу творчої молоді, який очолював Лесь Танюк.
У вересні 1965, під час прем'єри фільму Сергія Параджанова «Тіні забутих предків», у кінотеатрі «Україна» в Києві, взяв участь в акції протесту. Стус разом з Іваном Дзюбою, В'ячеславом Чорноволом, Юрієм Бадзьом закликав партійних керівників і населення столиці засудити арешти української інтелігенції, що стало першим громадським політичним протестом на масові політичні репресії в Радянському Союзі у післявоєнний час. За участь у цій акції його відраховано з аспірантури. З цього випадку за ним і слідкували агенти КДБ. Далі були роки тимчасових робіт (1965—1972).
У січні 1972 року — перший арешт; впродовж майже 9 місяців поет перебував у слідчому ізоляторі. Саме тоді було створено збірку «Час творчості». На початку вересня 1972 київський обласний суд за звинуваченням в «антирадянській агітації й пропаганді» засудив Стуса до 5 років позбавлення волі і 3 років заслання. Покарання відбував у Мордовії та Магаданській області. З ув'язнення звернувся із заявою до Верховної Ради СРСР з відмовою від громадянства:
«…мати радянське громадянство є неможливою для мене річчю. Бути радянським громадянином — значить бути рабом…»
Тематика творів автора - здебільшого медитативні роздуми над тим, як живе і мусить жити людина, невгасима любов до України, протест проти переслідувань, утисків усього українського
У травні 1980 був знову заарештований, визнаний особливо небезпечним рецидивістом і у вересні засуджений на 10 років примусових робіт і 5 років заслання. Відмовився від призначеного йому адвоката Віктора Медведчука, намагаючись самому здійснити свій захист. За це Стуса вивели із зали суду і вирок зачитали без нього.
На знак протесту проти жорстокого поводження табірної адміністрації з політв'язнями він кілька разів оголошував голодування. У січні 1983 року, за передачу на волю зошита з віршами, на рік був кинутий у камеру-одиночку. 28 серпня 1985 року Стуса відправили до карцеру за те, що він, читаючи книгу в камері, сперся ліктем на нари (хоча це й не порушення режиму; офіційна причина, за свідченням співв'язнів поета, була наклепом). На знак протесту він оголосив безстрокове сухе голодування.
Помер уночі проти 4 вересня. Похований на табірному цвинтарі у с. Борисово Чусовського району Пермської області. У листопаді 1989 року, завдяки клопотанням рідних і однодумців, поета перепоховали в Києві на Байковому кладовищі (ділянка № 33).