Родился в 1908 году в селе Первозвановка ныне Криничанского района Днепропетровской области в семье крестьянина. Украинец. Образование начальное. Работал в колхозе.
В Красной армии с сентября 1943 года, с того же времени на фронте. Участвовал в освобождении Днепропетровской и Запорожской областей, форсировании Днепра в октябре 1943 года в районе села Войсковое (Солонянский район Днепропетровской области).
26 ноября 1943 года при форсировании Днепра в районе села Каневское (Запорожский район Запорожской области) помощник командира взвода 1118-го стрелкового полка 333-й стрелковой дивизии 6-й армии 3-го Украинского фронта сержант Адаменко под огнём противника переправился на правый берег и вступил в бой. Когда погиб командир взвода — заменил его. В рукопашной схватке за овладение первой траншеей взвод под его командованием уничтожил до 20 солдат и офицеров противника, отразил контратаку роты гитлеровцев.
В боях за село и расширение плацдарма заменил выбывшего из строя командира роты. Рота под его командованием заняла вторую линию траншей и отбила пять контратак врага, нанесла ему ощутимый урон. Будучи ранен, сержант Адаменко не покинул поля боя и удержал позиции до подхода основных сил.
14 декабря 1943 года в одном из боёв на территории Запорожской области сержант Адаменко погиб.
Указом Президиума Верховного Совета СССР от 22 февраля 1944 года за мужество, отвагу и героизм, проявленные в борьбе с немецко-фашистскими захватчиками, сержанту Адаменко Василию Васильевичу присвоено звание Героя Советского Союза.