В 1915 году призван в русскую армию, участник Первой мировой войны. В 1916 году окончил школу прапорщиков, подпоручик.
В Красной Армии с 1918. В Гражданскую войну командовал ротой, батальоном, стрелковым полком. После войны командовал полком, дивизией, корпусом, Витебской армейской группой.
Окончил курсы комсостава «Выстрел» (1920), особый факультет Военной академии им. М. В. Фрунзе (1936). В 1928 вступил в ВКП(б). Последнее звание перед введением генеральских званий — комкор, с 1940 — генерал-лейтенант.
С 1 сентября 1939 (по 25 августа 1941) - командующий 3-й армии, которая в сентябре-октябре 1939 года участвовала в Польском походе. В начале Великой Отечественной войны его 3-я армия была окружена под Гродно. В конце июля 1941 вышел из окружения в районе Рогачёва, штаб 3-й армии объединил под своим началом войска в районе Мозыря.
В августе 1941 возглавил 21-ю армию Центрального, позже Юго-Западного фронта.
После разгрома Юго-Западного фронта в Киевском сражении возглавил новую 58-ю армию (ноябрь 1941). Неизвестно, успел ли он непосредственно покомандовать это армией, поскольку, по воспоминаниям его сына, полковника Кузнецова, генерал Кузнецов лежал в это время в госпитале.
В этот момент под Москвой создалась напряжённая обстановка - была реальная угроза охвата Москвы с севера, где немецко-фашистские войска выходили на линию канала Москва-Волга. Было решено бросить в бой еще одну новую 1-ю ударную армию, срочно сформированную 25 ноября 1941 г. (приказ Ставки ВГК от 15 ноября 1941 г.) путём преобразования 19-й армии второго формирования в резерве СВГК, части которой находились в стадии формирования и располагались на направлении прорыва противника.
В соответствии с положениями теории советского военного искусства 1930-х гг., ударная армия (УдА) должна представлять собой войсковое объединение РККА, в котором, сравнению с обычной общевойсковой армией должно быть больше танков, орудий и миномётов. Поскольку предназначались подобные ударные армии для разгрома группировок противника на важнейших (главных) направлениях, они являлись усиленными общевойсковыми армиями. В их состав включались танковые, механизированные, кавалерийские корпуса.
Однако, вопреки представлениям теории, на практике на 29 ноября в состав 1-й ударной армии входили 7 отдельных стрелковых бригад (в том числе, 29-я, 44-я, 47-я, 50-я, 55-я, 56-я и 71-я), 11 отдельных лыжных батальонов, артиллерийский полк и 2 легкобомбардировочных полка.
Когда шло обсуждение кандидатуры командующего 1-й ударной армией, Василий Иванович "в списках претендентов на должность командарма 1-й ударной не значился". Но Сталин вызвал Кузнецова в Ставку прямо из госпиталя и объявил ему о назначении командармом. «Ну что, вы довольны назначением?», – задал вопрос Сталин. «Доволен, только армия уж очень куцая – одни лыжные батальоны, лишь одна дивизия… И какой дурак корпуса отменил!"
В ноябре 1941 — мае 1942 В.И.Кузнецов командовал 1-й Ударной армией Западного, затем Северо-Западного фронта, участвовал в Московской битве и общем наступлении советских войск зимой—весной 1942 года.
В июле 1942 возглавил новую 63-ю армию Сталинградского фронта, участвовал в Сталинградской битве.
В декабре 1942 — декабре 1943 командовал 1-й гвардейской армией, с мая 1943 — генерал-полковник.
С декабря 1943 по март 1945 — заместитель командующего войсками 1-го Прибалтийского фронта.
С марта 1945 года — командующий 3-й ударной армией 1-го Белорусского фронта. Под руководством В. И. Кузнецова армия участвовала в [[Берлинская наступательная операция|Берлинской операции. 1 мая 1945 года воины 3-й ударной армии водрузили над рейхстагом Знамя Победы.
После Победы, когда войска под командованием Кузнецова взяли Рейхстаг и водрузили над ним Знамя Победы, Сталин неожиданно вернулся к этому разговору: «А помнишь, как ты меня дураком тогда назвал?..» Вопреки ожиданиям, никаких карательных мер не последовало. Напротив, Сталин выразил благодарность и за битву под Москвой, и за взятие Рейхстага, за что Кузнецов был удостоен звания Герой Советского Союза.
После войны продолжает командовать 3-й ударной армией. В 1948—1953 — председатель ЦК ДОСААФ, в 1953-57 командующий войсками Приволжского военного округа, затем на работе в центральном аппарате Министерства обороны.
Депутат Верховного Совета СССР 1946-50, 1954-58 годов. С 1960 в отставке.
Василий Иванович скончался в 1964 году и был похоронен на Литераторских мостках Волковского кладбища в Ленинграде.