Коларов участвовал в Балканских войнах.
В 1919 году избран секретарем ЦК БКП и возглавлял болгарскую делегацию на II и III конгрессах Коминтерна в 1921 и 1922 годах. В 1922 стал генеральным секретарем Коминтерна (вплоть до 1924).
Васил Коларов занимал различные научные и политические посты в СССР и Коминтерне.
Васил Коларов вернулся на родину в 1945 и руководил болгарской делегацией на Парижской мирной конференции в 1946.
После свержения монархии в Болгарии был председателем Временного президентства республики (15 сентября 1946 — 7 ноября 1947) и исполнял функции главы государства до принятия конституции в 1947.
Васил Коларов возглавил правительство после смерти Георгия Димитрова.
Первоначально погребён у мавзолея Георгия Димитрова, а в 1990 его останки перемещены на центральное кладбище Софии.
В честь Коларова в 1923 году было переименовано село Спасское в Томской области.