Jeho rodiči byli textilní mechanik Vasilij Tichonov a vychovatelka v mateřské školce Valentina Tichonovová. Za druhé světové války musel přerušit běžnou školní docházku, vyučil se soustružníkem a začal tuto profesi vykonávat ve vojenském průmyslu. Tajně ale snil o kariéře filmového herce, ačkoli rodiče si z něho přáli mít inženýra nebo agronoma.
Ačkoliv nesložil přijímací zkoušky, zapsal jej v roce 1945 Boris Bibikov do své třídy ve Všesvazovém státním institutu kinematografie (VGIK).
Ještě v průběhu studií vystupoval ve své první filmové roli Volodi Osmuchina v Mladé gardě. Pro většinu herců jeho generace byl film startovní čarou k jejich další filmové kariéře, ona ale na další roli musel 10 let čekat.
Mezi tím působil v divadle, konkrétně od roku 1950 v Divadle filmového herce v Moskvě (např. role Medvěda v představení Obyčejné kouzlo).

Až v roce 1957 se vrátil k filmu větší rolí traktoristy Matvěje Morozova ve filmu Rozcestí. Setkal se tak s režisérem S. I. Rostockým, se kterým zahájil dlouholetou spolupráci. Morozova ztvárnil jako nevšedního romantického snílka, uzavřeného do sebe, čímž naznačil herecký styl, který mu byl vlastní po celou kariéru, a to i v případech, kdy hrál postavy hrdinů.
Rozcestí a následující Uloupená loď přesvědčily režiséry o Tichonovových kvalitách a ten se plně začal věnovat filmovému herectví.

Rozsáhlou hereckou plochu mu nabídla role knížete Bolkonského ve filmu Vojna a mír Sergeje Bondarčuka, za film Dočkáme se pondělí S. I. Rostockého naopak obdržel v roce 1969 státní cenu. Vrcholem jeho kariéry se pak bezesporu stal televizní seriál Sedmnáct zastavení jara z roku 1973, v němž hrál hlavní postavu plukovníka rozvědky Isajeva, působícího v nacistickém Německu pod jménem Stierlitz.
V osmdesátých a devadesátých letech pokračoval v aktivitě přiměřené svému věku, vytvořil ještě řadu kvalitních rolí.

Soukromý život:

Poprvé byl ženat se svou spolužačkou z VGIK, herečkou Nonnou Morďukovovou, spolu měli syna Vladimira, který se stal rovněž hercem a v mladém věku zemřel na předávkování drogami. Manželství se později rozpadlo a on se podruhé oženil s překladatelkou a pedagožkou Tamarou Tichonovovou, jejich dcera Anna Tichonovová (* 1969) se také stala herečkou.

Žil v Moskvě, byl vášnivým fotbalovým a hokejovým fanouškem (podporoval klub Spartak Moskva) a rybářem.Ve 13 letech musel odejít ze školy a začal pracovat ve zbrojním průmyslu jako soustružník. Zažil nálety, bombardování, strach o život... Sledování filmů byl pro něho jediný možný únik z reality, velice rád chodil do kina a tajně snil o tom, že i on bude jednou slavným hercem. Rodiče sice tomuto jeho přání nakloněni nebyli, ale on si, za značné podpory milující babičky, prosadil svou. Zkoušky na konzervatoř sice neudělal, ale na školu přesto dostal - díky profesoru Bibikovi,který jej zařadil do své třídy. Vytušil jeho talent a dal mu šanci. A Tichonov jej nezklamal - ještě během studia (r.1948) natáčí svůj první film - Mladou gardu. Setkává se v něm,mimo jiné, i se svou první ženou, herečkou Nonnou Morďukovou.

Prožili spolu 13 let manželství, ale díky naprosto rozdílným povahám se nakonec rozešli. Jejich syn Vladimír se také stal hercem, ale v mládí bohužel podlehl drogové závislosti, což ho v roce 1990 stálo život. K rodinným problémům se přidalo i několik let marného čekání na další filmové role, ale Vjačeslav Tichonov je dokázal vylpnit prací na divadelní scéně. K filmu se vrátil až počátkem 60. let (Uloupená loď, Májové hvězdy, Optimistická tragédie a další). Velkým triumfem pak byla role knížete Bolkonského v Bondarčukově Vojně a míru (1965-67), což byl jeho první oscarový film. Pomalu se začal vymaňovat z rolí romantických hrdinů a naivních snílků,do kterých byl, díky svému vzhledu až dosud zařazován.

Za film Dočkáme se pondělí si odnáší (1969) získává svou první Státní cenu SSSR a navíc v té době poznává i svou druhou manželku, profesorku francouzštiny, Tamaru. Ani toto manželství sice dlouho nevydrží,narodí se z něj ale dcera Anna,budoucí herečka a filmová producentka, jejíž spolupráce s otcem trvá dodnes. V 7O. létech přichází doba největší Tichonovovy slávy - za úchvatný výkon ve snímku Bílý Bim,černé ucho si odnáší hlavní cenu karlovarského MFF - Křišťálový glóbus. Vpravdě za životní roli se dá označit jeho výkon v televizním seriálu Sedmnáct zastavení jara (1976), v němž hrál hlavní postavu plukovníka Isajeva, působícího ve válečném Německu pod krycím jménem Otto Stierlitz. Kromě stání ceny RSFSR mu seriál vynesl i značnou mezinárodní popularitu. Mimo to Tichonov vytváří několik dalších rolí ve filmech z období Velké vlastenecké války (např. Bojovali za vlast, My se vrátíme, a jiné).

V roce 1978 se vrací ke spolupráci s československými kolegy v Rychmanově snímku Píseň o stromu a růži. Dále pak následuje ještě seriál TASS je zplnomocněn prohlásit (1984) a několik dalších snímků,věnujících se sci-fi a fantasty žánru. Nejslavnějším filmem 90.let se pro něj stalo až Michalkovovo Unaveni sluncem (1994), druhé dílo z Tichonovy filmografie, co získalo Oscara za cizojazyčný film. Od té doby se Tichonov věnuje filmu jen příležitostně, zvláště po srdečním infarktu v roce 2002. O Vjačeslavu Tichonovovi je ještě známo,že je vášnivým sportovním fanouškem (hlavně v hokeji a kopané) a že rád rybaří.

V posledních letech se jeho zdravotní stav pomalu zhoršoval, osmdesáté narozeniny strávil pobytem v nemocnici. Životní jubileum oslavil tedy s mírným zpožděním a to pouze v kruhu svých blízkých. Přijal sice přité příležitosti z rukou tehdejšího prezidenta V. Putina vysoké státní vyznamenání, ale všechny oficiální oslavy s díky odmítl. Kvůli zhoršujícímu se zdraví už nemohl ani natáčet, odmítal i malé role a žil osaměle ve svém domku na klidném předměstí Moskvy. Tady rád posedával v zahradě a těšil se ze svých malých vnoučků - dvojčátek. Byli to synové jeho dcery Anny, narodili se r. 2004 a dostali jména po svých dědečcích: Jurij a Vjačeslav. Koncem listopadu 2009 je V. Tichonov po přechozeném infarktu opět převezen do nemocnice a urychleně operován, ale přesto se v pátek 4.12. 2009 jeho životní pouť uzavírá. 7.12. je pak za účasti zarmoucené rodiny, ale i mnoha příznivců a obdivovatelů, pohřben na prestižním Novoděvičím hřbitově v Moskvě.