Родители: отец — учитель истории, мать — врач. Женат, имеет дочь и сына.
Окончил факультет «Пилотируемые летательные аппараты» Рижского высшего военного авиационного инженерного училища (1982, с золотой медалью), факультет вычислительной математики и кибернетики МГУ им. Ломоносова (1991, с отличием). Кандидат технических наук (1988; диссертация в области авиационного двигателестроения). Член-корреспондент Российской академии космонавтики (1997).
В 1985—2004 — на научно-преподавательской работе в Военно-воздушной инженерной академии им. Н. Е. Жуковского (адъюнкт, преподаватель, старший преподаватель, доцент кафедры «Теории авиационных двигателей»), занимался научными исследованиями в авиационно-космической области.
В 1999 ему было присвоено звание полковника Вооружённых сил России. Имеет правительственные награды.
Инициатор (вместе с Сергеем Викторовичем Никитиным) создания Комитета защиты прав граждан, выступающего против незаконного строительства элитных комплексов в исторически сложившихся районах, уничтожения парков, скверов, детских и спортивных площадок.
Член КПСС с марта 1981. Возглавлял организацию КПРФ в Северном административном округе Москвы. Кандидат в члены ЦК КПРФ в 2000—2004. В 2004 на X съезде КПРФ избран секретарем ЦК КПРФ, оставался на этом посту до декабря 2008 г. В июле 2004 избран первым секретарём Московского городского комитета (МГК) Коммунистической партии Российской Федерации.
Избран депутатом Московской городской думы 4 декабря 2005 (по списку КПРФ, занимал в нём третье место). Руководитель фракции «Коммунистическая партия Российской Федерации» в Мосгордуме. Член комиссий Думы: по безопасности; бюджетно-финансовой; по здравоохранению и охране общественного здоровья.
С 2007 — депутат Государственной думы пятого созыва, избран по списку КПРФ (№ 2 в группе по городу Москве).
Не вошёл в следующий состав Секретариата ЦК из-за поддержки Владимира Фёдорова и его помощника Семена Борзенко во время так называемого «Ленинградского дела» в КПРФ.
15 февраля 2010 года получил выговор президиума ЦК «за грубое нарушение пункта 8.15 Устава, невыполнение решений Президиума ЦКРК КПРФ и допущенные серьёзные недостатки в организационно-партийной и кадровой работе»
По результатам заседания Президиума ЦК КПРФ от 12 мая 2010 года было принято решение: "…считать работу бюро Московского городского комитета КПРФ под руководством первого секретаря горкома В. Д. Уласа по выполнению Постановления Президиума «О Постановлении Президиума ЦКРК КПРФ „О противодействии руководства Московского городского комитета КПРФ борьбе ЦКРК с нарушителями программных установок, наносящих существенный ущерб партии“ неудовлетворительной…». Снят с должности первого секретаря горкома. По мнению ряда обозревателей, снятие Уласа с занимаемого поста связано с его самостоятельной позицией в отношениях с ЦК КПРФ и активизацией деятельности Московской организации.
4 апреля 2012 года В.Д. Улас заявил на своём сайте, что, как член ЦК КПРФ потребовал предоставить ему слово, однако в этом было отказано. В предполагаемом тексте выступления В.Д. Улас обвинил Г.А. Зюганова в развале работы Санкт-Петербургской и Московской организациях и предложил ему уйти в отставку.
Чемпион и многократный призёр первенств Военно-воздушных сил среди частей центрального подчинения по волейболу.