Валерий Алексеевич Легасов родился 1 сентября 1936 г. в Туле в семье служащего. Русский
1949-1954 гг. - учился в 56 школе в Москве,
1961 г. - окончил Московский химико-технологический институт им. Д. И. Менделеева.
С 1962 г. — учился в аспирантуре в отделении молекулярной физики Института атомной энергетики имени И. В. Курчатова, затем там же младший и старший научный сотрудник, начальник лаборатории.
1967 г. - защитил кандидатскую диссертацию по синтезу соединений благородных газов и изучению их свойств.
В 1972 году защитил докторскую диссертацию (доктор химических наук), был назначен заместителем директора по научной работе Института атомной энергии имени И. В. Курчатова. С 1984 года — первый заместитель директора Института.
1978—1983 гг. - профессор МФТИ
С 1983 г. - работал на химическом факультете МГУ, заведовал кафедрой радиохимии и химической технологии
С 1983 года — первый заместитель директора Института атомной энергии имени И. В. Курчатова.
Учёный с мировым именем в области использования ядерно-физических и плазменных методов для синтеза и исследования свойств новых соединений с элементами в аномально высоких окислительных состояниях; ядерной и плазменной технологии; энергосберегающей технологии и водородной энергетики. Под его руководством создана научная школа в новейшем разделе неорганической химии — химии благородных газов. Результаты этих работ в мировой науке известны как эффект Бартлетта — Легасова.
Концепция безопасности — другое важнейшее направление творческой деятельности академика В. А. Легасова. Работы В. А. Легасова направлены на доказательство необходимости новой методологии обеспечения безопасности. Крупнейшие катастрофы, исход которых — огромные человеческие жертвы, — трагический симптом нашего времени. Он считал, что необходимо сформулировать новые критерии безопасности и иметь современную методологию её обеспечения. Совершенствование техносферы должно обеспечить комфортное безопасное процветание людей. Этими проблемами был обеспокоен академик В. А. Легасов.
Сразу после аварии на Чернобыльской АЭС был назначен членом правительственной комиссии по расследованию причин и по ликвидации последствий аварии. Появился на месте катастрофы одним из первых и провёл там в общей сложности четыре месяца — вместо допустимых двух-трёх недель. Полученная значительная доза радиации очень сильно повлияла на его здоровье.
Принимал ряд важнейших решений по предотвращению дальнейших взрывов и информировал правительство СССР о ситуации в зоне аварии. Именно он предложил состав смеси, которой был засыпан горящий реактор и благодаря которой неблагоприятные последствия аварии оказались меньшими, чем могли быть. Он информировал своих коллег-учёных и прессу о рисках и состоянии разрушенной станции, а также настаивал на немедленной полной эвакуации города Припять.
С 25 по 29 августа 1986 года на конференции экспертов МАГАТЭ в Вене Легасов, как глава делегации СССР, представил доклад с анализом причин аварии и радиологических последствий катастрофы на ЧАЭС. Это выступление стало поворотным пунктом в его карьере. Существует несколько точек зрения на причины этого. По одной версии, в своём выступлении Легасов разгласил ряд секретных сведений, на что не был уполномочен. По другой версии, он вызвался озвучить официальную версию событий аварии на Чернобыльской АЭС, подтасовки и ложь которой вызывали большое неприятие у других учёных.
27 апреля 1988 г., во вторую годовщину аварии на ЧАЭС, был найден у себя в квартире повешенным.
В столе остался лежать именной пистолет, но академик предпочёл повеситься, петля была завязана профессионально и с помощью специфического троса, который используют альпинисты. Легасов должен был на следующий день огласить свои результаты расследования причин катастрофы. Перед смертью он записал на диктофон рассказ о малоизвестных фактах, касающихся катастрофы (по некоторым данным, основная часть послания была кем-то умышленно стёрта)
Похоронен на Новодевичьем кладбище в Москве.
20 сентября 1996 г. - посмертно присвоено звание Героя России за "отвагу и героизм, проявленные во время ликвидации Чернобыльской аварии".
В 1976 году был избран член-корреспондентом АН СССР, в 1981 году — действительным членом АН СССР по отделению физикохимии и технологии неорганических материалов.
Государственные награды:
Медаль Героя Российской Федерации (1996, посмертно)
Лауреат Ленинской и Государственной премий.
Почётный гражданин Тульской области (2012, посмертно)