Участник Великой Отечественной войны. Участник советской программы по созданию ядерного оружия. Занимался разработкой первого советского ядерного реактора. В течение 35 лет являлся деканом физического факультета МГУ им. Ломоносова.
Имеет работы по теоретической оптике, квантовой статистике и ядерной энергетике.
В. С. Фурсов родился в Липецке в рабочей семье.
В 1927 году поступил в МГУ на физическое отделение физико-математического факультета. В 1931 году окончил обучение по специальности «Теоретическая физика». С 1931 по 1939 годы работал аспирантом, ассистентом, доцентом в МГУ. В 1937 году защитил кандидатскую диссертацию «Флюктуации плотности в газе Ферми».
В 1939—1941 годах являлся и. о. заведующего кафедрой теоретической физики МГУ. Это произошло из-за компрометации бывшего завкафедрой И. Е. Тамма (арестован брат И. Е. Таммма, арестован и расстрелян близкий друг И. Е. Тамма Б. М. Гессен).
После ухода В. С. Фурсова при избрании заведующего кафедрой возникла кризисная ситуация, когда общественность во главе с П. Л. Капицей обратилась к власти в форме письма 14 академиков.
В 1940 В. С. Фурсов стал членом ВКП(б). 1941—1944 годы — служба в Красной Армии. Принимал участие в боях на Калининском фронте.
В рамках советского атомного проекта 22 мая 1944 года одним из первых выпускников физического факультета МГУ был взят на работу в Лабораторию № 2 АН СССР, впоследствии получившую статус института и переименованную в Институт атомной энергии.
Участвовал в сборке и запуске реактора А-1 (8 июня 1948 года пробный запуск, 10 июня промышленный запуск и 19 июня выход на режим). Он был в администрации группы пуска П-2. Пуском руководил И. С. Панасюк, а B. C. Фурсов, Е. Н. Бабулевич и И. Ф. Жежерун были его ближайшими помощниками. В 1948—1951 годах являлся научным руководителем первого промышленного уран-графитового комбината № 817. С 1951 по 1957 годы работал заместителем научного руководителя, которым являлся И. В. Курчатов, этого же комбината. Известен тем, что именно он рекомендовал Курчатова в члены ВКП(б).
В начале 50-х годов XX века на физфаке МГУ сложилась нездоровая обстановка, результатом чего стали в 1952 году письмо ректора МГУ И. Г. Петровского к Л. Б. Берии, а в 1953 году письмо министра культуры П. К. Пономаренко, министра среднего машиностроения В. А. Малышева, президента АН СССР А. Н. Несмеянова и академика М. В. Келдыша в Президиум ЦК КПСС, а также обращение студентов физфака в ЦК КПСС. Была создана комиссия, которая представила рекомендации по улучшению подготовки кадров на факультете. Одним из результатов работы этой комиссии стало назначение 5 августа 1954 года В. С. Фурсова деканом физического факультета МГУ.
В. С. Фурсов привлёк к преподаванию на физфаке таких известных советских учёных как И. Е. Тамм, М. А. Леонтович, Л. А. Арцимович, И. К. Кикоин, Л. Д. Ландау. Его деятельность привела к заметному оздоровлению ситуации на факультете. За годы управления Фурсовым на факультете открылся целый ряд новых кафедр: биофизики, волновых процессов, квантовой радиофизики.
В 1989 году В. С. Фурсов завершил свою работу на посту декана физического факультета МГУ.
Первым научным руководителем В. С. Фурсова стал С. И. Вавилов, под руководством которого Фурсов в 1931 году начал исследования по экспериментальной теме «Исследование концентрационной деполяризации флюоресценции в парах». В связи с переездом в 1932 году С. И. Вавилова в Ленинград научное руководство Фурсова взял на себя профессор В. Л. Левшин. Однако по прошествии полугода Фурсов почувствовал, что не склонен к экспериментальной работе и переключился на теоретические исследования.
В 1936 году В. С. Фурсов совместно с А. А. Власовым разработал теорию уширения спектральных линий на основе учёта межмолекулярных взаимодействий. Эта работа оказала значительное влияние на развитие оптики и спектроскопии.
Другим направлением ранних исследований В. С. Фурсова стала задача описания флуктуаций плотности идеальных Бозе- и Ферми-газов. В этом направлении им были впервые установлены законы корреляции флуктуаций в двух пространственно разделённых элементах объёма газа. Результаты этих исследований легли в основу кандидатской диссертации и в дальнейшем были использованы в задачах рассеяния рентгеновского излучения вырожденным электронным газом и гелием в сверхтекучем состоянии.
В 1944 году В. С. Фурсов начинает исследовательскую работу в рамках советского атомного проекта. Первым его результатом стало успешное применение теории параметрического резонанса в исследованиях устойчивости пучка ускоряемых заряженных частиц. На основе построенной теории им был предложен новый принцип фокусировки пучка быстрых частиц в ускорителях, известный как «метод жёсткой фокусировки». В 1950—1952 годах этот метод был детально разработан Н. Кристофилосом, Э. Курантом, М. Ливингстоном и X. Снайдером и получил широкое распространение.
Работая над проектом советской атомной станции, В. С. Фурсов провёл целый ряд теоретических исследований, посвящённых свойствам уран-графитовых реакторов. Впоследствии часть результатов этих исследований вошли в монографию учёного.
В процессе работы над советским атомным проектом награждён орденом Ленина (за успешное испытание первой советской атомной бомбы), дважды — орденом Трудового Красного Знамени, а также орденом «Знак Почёта», трижды становился лауреатом Сталинской премии (1949, 1951, 1953 годы).
Будучи деканом физфака МГУ был отмечен вторым орденом Ленина, двумя орденами Трудового Красного Знамени, орденом Отечественной войны II степени и премией Совета Министров СССР.
В 1994 году В. С. Фурсов получил звание «Заслуженного профессора МГУ».