Ο Βασίλι Πάβλοβιτς Αξιόνοφ γεννήθηκε στο Καζάν στις 20 Αυγούστου 1932 και ήταν παιδί κομματικού στελέχους.
Το 1935, ενώ ο συγγραφέας δεν ήταν ούτε τριών ετών, οι γονείς του συνελήφθησαν και καταδικάστηκαν σε δεκαετή κάθειρξη σε στρατόπεδα συγκέντρωσης, ενώ ο ίδιος κλείστηκε σε ειδικό ορφανοτροφείο για παιδιά κρατουμένων. Στη συνέχεια ένας θείος του, από την πλευρά της μητέρας του, τον ανακάλυψε και κατόρθωσε να τον πάρει να ζήσει μαζί του μέχρι το 1948, οπότε και η μητέρα του μπόρεσε να εξασφαλίσει άδεια από τις αρχές ώστε να ζήσει μαζί της στο Μαγκαντάν, τόπο μαρτυρίου εκατομμυρίων Σοβιετικών. Το 1956 ολοκλήρωσε τις σπουδές του στο Ιατρικό Ινστιτούτο του Λένινγκραντ και έως το 1960 εργάστηκε ως γιατρός. Τα πρώτα διηγήματά του δημοσιεύτηκαν το 1958 στο περιοδικό "Νεότητα", πράγμα που την εποχή εκείνη ήταν άπιαστο όνειρο για τους νεαρούς συγγραφείς.
Το 1960 δημοσιεύει το πρώτο του μυθιστόρημα με τίτλο "Συνάδελφοι". Γνωρίζει τεράστια επιτυχία και για πρώτη φορά εμφανίζεται ο όρος "γενιά της δεκαετίας του ’60" στα σοβιετικά γράμματα. Ακολουθούν τα έργα "Πορτοκάλια από το Μαρόκο" (1963), "Ώρα να φεύγουμε, φίλε μου, ώρα να φεύγουμε" (1964), "Κρίμα που δεν ήσασταν μαζί μας" (1965), "Υπερφορτωμένη μαούνα" (1968).
Το τελευταίο αυτό έργο δεν αρέσει στη σοβιετική λογοκρισία και στην επίσημη κριτική και υποχρεώνει το συγγραφέα σε δεκαετή σιωπή.
Τον Δεκέμβριο του 1979 ανακοινώνει την πρόθεσή του να εγκαταλείψει την Ένωση Σοβιετικών Συγγραφέων.
Μετά από τη δημοσίευση πλήθους καταδικαστικών άρθρων εναντίον του, αναγκάζεται να μεταναστεύσει στις ΗΠΑ. Eκεί εκδίδει (στα αγγλικά) τα μυθιστορήματα "Αναζητώντας το θλιμμένο μωρό" (1987) και "Ο κρόκος του αυγού" (1989). Το 1989 ο Αξιόνοφ επιστρέφει στην πατρίδα του.
Το 1992 ολοκληρώνει το μυθιστόρημά του "Η σάγκα της Μόσχας", το οποίο αναφέρεται στη ζωή τριών γενεών διανοουμένων τον 20ό αιώνα. Ακολουθούν τα μυθιστορήματα "Νέο γλυκό στυλ" (1998), "Ο Βολταίρος και οι βολταιριανοί" (Ρωσικό Booker), "Οι ουρανοξύστες της Μόσχας" (2005) και "Σπάνια γη" (2009). Πέθανε στη Μόσχα το 2009.