Родился 21 мая 1924 в Смоленске. Сын кадрового офицера; мать – из известной семьи народников, участвовавших в организации кружка «чайковцев» и «фурьеристских» коммун в Америке. Ушел на фронт добровольцем после окончания 9-го класса, в 1943, после контузии, направлен в Военную академию бронетанковых и механизированных войск. Окончив ее в 1948, работал на Урале. Печатается с 1954 (пьеса о послевоенной армии "Танкисты"; готовившийся в 1955 спектакль по ней под названием "Офицеры" по цензурным соображениям был снят). Увлечение сценой, свойственное Васильеву с детских лет, проявлялось и в создании пьес "Стучите и откроется" (1955), "Отчизна моя, Россия..." (1962, совм. с К.И.Рапопортом), сценариев ряда кинофильмов ("Очередной рейс", 1958; "Длинный день", 1960, и др.) и телевизионных передач. Истинный успех пришел к Васильеву после публикации повести "А зори здесь тихие..." (1969), инсценированной (1971) и экранизированной (1972, реж. С.И.Ростоцкий; Государственная премия СССР, 1975), определившей основную тему (несовместимость естественного человеческого, жизнерождающего и милосердного начала, воплощаемого, как правило, в женских образах, – и войны) и тональность творчества писателя (трагизм неизбежной гибели благородных и бескорыстных душ в столкновении с жестокостью и несправедливостью «силы», сочетающийся с сентиментально-романтической идеализацией «положительных» образов и сюжетным мелодраматизмом). В обозначенном русле лежат и другие произведения Васильева, тематически обращенные прежде всего к военным и предвоенным годам, а в концептуальном плане выдвигающие на первый план этические проблемы любви, верности, товарищества, сострадания, нравственного долга и искреннего чувства в их противостоянии циническому прагматизму, шкурничеству и официальному догматизму (повести "Иванов катер", 1967, опубл. 1970; "Самый последний день", 1970; "В списках не значился", 1974; "Завтра была война", 1976; рассказы "Ветеран", 1976; "Великолепная шестерка", 1980; "Встречный бой", 1979; "Кажется, со мной пойдут в разведку", 1980; "Вы чье, старичье?", 1982, "Неопалимая купина", 1986; роман "Не стреляйте в белых лебедей", 1973).

Светлые образы девушек, соединивших в себе неистовое правдолюбие и стойкость народоволок (Женя из повести "А зори здесь тихие...", Искра из повести "Завтра была война" и др.) и жертвенную преданность высокому делу и любимым (героиня повести "В списках не значился" и др.), цельные и чистые образы современников (как на войне – старшина Васков, лейтенант Плужников, так и в мирное время – Егор Полушкин, деревенский «придурок», «бедоносец», стоящий в одном ряду с традиционными в русской литературе, от Ф.М.Достоевского до В.М.Шукшина, «святыми» чудаками, гибнущий в борьбе с браконьерами, покушающимися в корыстных целях на жизнь природы) в той или иной мере (и зачастую в повторяющейся художественной манере) проводят принципиальную для Васильева мысль о ложности и опасности для человека насильственных вторжений в естественный и прекрасный ход бытия.

Психология во многом типичного для поколения Васильева соотечественника – сына бурной и неоднозначной эпохи – раскрывается в автобиографической повести писателя "Летят мои кони" (1982). Искания и пути российской интеллигенции в контексте отечественной истории 19–20 вв. – основное содержание романов "Были и небыли" (1977–1980), "И был вечер, и было утро" (1987), "Вам привет от бабы Леры..." (1988), "Утоли моя печали" (1997), "Картежник и бретер, игрок и дуэлянт: Записки прапрадеда" (1998), во многом построенных на фактах коллективной биографии семьи самого Васильева.

Проблемы «смутного времени» (исторического «тупика» и поиски выхода из него) – центральные в исторических романах Васильева "Вещий Олег" (1996) и "Князь Ярослав и его сыновья" (1997). Сходные вопросы поднимает писатель и в своих многочисленных публицистических статьях 1980–1990х годов, призывающих к установлению приоритета национальной культуры над политикой (пример чему подал сам Васильев, выйдя в 1989 из КПСС, в которой состоял с 1952, а с начала 1990-х отойдя и от участия в «перестроечных» политических акциях). В 1997 писатель был удостоен премии им. А.Д.Сахарова «За гражданское мужество».