С детства он мечтал стать летчиком. В 20 лет ушёл на фронт в звании капитана. За время войны он совершил 27 боевых вылетов; сбил один самолёт, награжден тремя орденами Красного Знамени, орденами Суворова II степени и Александра Невского.

В 1942 году ему присвоено звание полковника, в 1946 – генерал-майора, в 1947 – генерал-лейтенанта.

Василий Сталин — один из самых молодых генералов Советской армии. Закончил войну командиром истребительной авиационной дивизии. Во время войны несколько раз получал со стороны отца официальные взыскания по службе, понижался за различные провинности и повышался вновь. 

В 1947 году Василий Иосифович назначен командующим ВВС Московского военного округа. 

После того, как 1 мая 1952 года во время воздушного парада над Красной площадью из-за отсутствия разведки погоды разбился один из бомбардировщиков Ил-28, он  снят с должности И.Сталиным.

После смерти отца Василий получил распоряжение уехать из Москвы командовать одним из округов. Однако Василий Сталин приказу не подчинился и снял погоны. Арестован 28 апреля 1953 года, обвинялся в клеветнических заявлениях, направленных на дискредитацию руководителей партии. 

В декабре 1953 года прокурор, ведший его дело, был расстрелян. При новом руководстве В.И.Сталина приговорили к 8 годам тюрьмы за антисоветскую пропаганду (статья 58-10 УК) и злоупотребление служебным положением (статья 193-17 УК). 

Содержался во Владимирском централе под именем Василий Васильев. Освобождён  в 1960 году, ему было  запрещено жить в Москве и Грузии, а также носить фамилию «Сталин». По паспорту он именовался «Джугашвили», ему сохранили право ношения воинской формы и наград, дана персональная пенсия.

Скончался  Василий Иосифович 19 марта 1962 года в казанской ссылке в возрасте 42 лет. Как свидетельствует официальное заключение врачей, от алкогольного отравления. В 2002 году  перезахоронен на Троекуровском кладбище в Москве.