Доктор исторических наук. Лауреат Государственной премии СССР (1982).
Родители: отец — Фалин Михаил Михайлович (1899—1970); мать — Фалина Вера Васильевна (1904—1992). Супруга — Фалина Нина Анатольевна (1955 г. р.).
В 1930 семья переезжает из Ленинграда в Москву — по новому месту работы отца, советского профсоюзного работника.
В 1940 году по окончании семи классов средней школы В.Фалин поступил в Московскую специальную артиллерийскую школу № 5.
С 1941 вместе с родителями в эвакуации в Пермской области. В 1942 семья возвращается в Москву, Валентин Фалин оформляется учеником токаря на заводе «Красный пролетарий», работает слесарем и токарем до августа 1945.
Окончил МГИМО (учился в 1945—1950 годах), после чего сотрудник Советской Контрольной Комиссии в Германии (ГДР).
1952—1958 — работал в Комитете информации при МИД СССР: старший референт, помощник, старший помощник, заместитель начальника отдела; В аналитическом центре Комитета изучались в совокупности материалы, поступавшие по линии МИД, разведки и по открытым каналам — готовились аналитические записки по разнообразной тематике для руководства страны и, в первую очередь, для секретариата И. В. Сталина.
В 1953 году после смерти И.Сталина Валентин Фалин вступил в КПСС, некоторое время работал в группе молодых экспертов-аналитиков, созданной по заданию Л. П. Берия.
с 1958 г. — после расформирования Комитета информации переходит на должность референта в новосозданный Отдел международной информации ЦК КПСС.
В 1959 г. перешёл на работу в систему МИД СССР: советник, заместитель заведующего отделом, с 1961 заведующий третьим европейским Отделом, член коллегии министерства. До 1963 года включительно готовит тексты речей и выступлений Н. С. Хрущёва. В 1964 году возглавляет группу советников министра иностранных дел СССР А. А. Громыко. В 1966—1968 годах возглавляет 2-й Европейский (британский) отдел, со второй половины 1968 г. — 3-й Европейский (германский) отдел МИДа.
В 1971—1978 годах — Чрезвычайный и Полномочный Посол СССР в Федеративной Республике Германия.
В 1978—1982 — первый заместитель заведующего Отделом международной информации ЦК КПСС; 1983—1986 политический обозреватель газеты «Известия».
с 1986 года — председатель правления агентства печати «Новости» (АПН).
В 1989—1991 годах заведующий Международным отделом ЦК КПСС. Секретарь ЦК КПСС в 1990—1991 годах.
В 1992 году переехал в Германию, где по приглашению известного немецкого политика Эгона Бара (Egon Bahr) работал профессором истории в Институте изучения проблем мира и безопасности (нем. Institut f?r Friedensforschung und Sicherheitspolitik) при Гамбургском университете.
В 2000 году вернулся в Россию, продолжает читать лекции в МГИМО. Живёт в Москве.