La sua famiglia si è trasferita a Roma, dove Vittorio ha poi sempre vissuto, nel 1928
Appassionato di pallacanestro, da giovane ha anche giocato qualche partita in serie A
Ha pubblicato il suo primo libro, Tre tempi di poesia, quando era ancora diciottenne
È stata sua madre a iscriverlo all'Accademia nazionale d'Arte Drammatica
Fino a quel momento lui non pensava ancora di fare l'attore, ma lo scrittore
Negli anni '40 si è imposto sulle scene teatrali diventando uno degli attori più apprezzati della sua generazione; il suo soprannome, "il Mattatore", verrà ufficializzato con l'omonima trasmissione dedicatagli nel 1959
Nel 1956 ha firmato il suo primo film da regista, Keam genio e sregolatezza
Alla fine degli anni '50 ha recitato nei due film che lo hanno lanciato definitivamente verso il successo: I soliti ignoti e La grande guerra, entrambi di Monicelli
Oltre a Monicelli, ha lavorato con registi del calibro di Dino Risi ed Ettore Scola, ed è stato diretto anche da registi stranieri, tra cui l'americano Robert Altman in Un matrimonio (1978)
Tra i numerosi riconoscimenti ricevuti, l'Accademia del Cinema Italiano gli ha conferito vari premi speciali ai Donatello, come la Targa Speciale nel 1984