Родился в 1371. Старший сын великого князя Димитрия Иоанновича Донского.

В 1382 Василий был направлен отцом в Орду во время спора о великом княжении с Михаилом Александровичем Тверским. Тохтамыш великого княжения Михаилу не дал, но задержал Василия у себя в качестве заложника, требуя у Димитрия Донского 8 тыс.руб. выкупа. Василий Димитриевич через 2 года бежал в Молдавию, а оттуда в Литву, где был помолвлен с Софьей, дочерью великого князя Литовского Витовта, и с польско-литовской свитой в январе 1387 вернулся в Москву.

В 1389 отец, умирая, назначил Василия своим наследником, не испросив согласия хана, тем не менее передача великого княжения во Владимире была утверждена ханским послом. С этого времени великое княжение сделалось окончательно достоянием князей Московских.

Его двоюродный дядя, Владимир Андреевич, прозванный Храбрым после Куликовской битвы был вынужден уступить племяннику и признать его старшинство.

Великий князь нашёл сильную опору в боярстве. Московским боярским родам, тесно связанным родственными узами с домом Иоанна Калиты, было невыгодно, чтобы московским княжеством завладели потомки других княжеских родов. В их интересах была передача престола от отца к сыну, при которой им было удобнее проводить свою наследственную политику. Возвышая значение московского князя над другими князьями, московское боярство возвышало себя над боярством других княжеств.

Бояре других княжеств также стремились служить богатому и сильному московскому князю, и этим объясняется лёгкость, с которой Василий прибирал к рукам новые земли.

В 1392 Василий поехал в Орду, где купил ярлык на нижегородское княжество, которое ранее Тохтамыш отдал городецко-суздальскому князю Борису Константиновичу. Новгородские бояре, клявшиеся в верности Борису Константиновичу, легко предали его. Борис с женой и детьми были схвачены и в оковах отправлены по разным городам, а Василий приобрёл, таким образом, кроме Нижнего Новгорода, Городец, Мещеру, Муром и Тарусу. Племянники Бориса, суздальские князья, были изгнаны, и Суздаль также достался Василию.

В 1395 Тамерлан, победив Тохтамыша на реке Тереке, сжёг Сарай и Астрахань, перешёл Волгу и овладел Ельцом. Московские бояре собрали полки и уговорили Василия стать во главе ополчения, чтобы с оружием в руках встретить грозного врага. Но Тамерлан, простояв недели две в Рязанской земле и опустошив страну в верховьях Дона, вернулся восвояси.

Спасение Москвы приписывается иконе Богоматери, которую Василий приказал перенести из Владимира в Москву (ранее была перенесена Андреем Боголюбским из Киева во Владимир). 26.08.1395 крестный ход, возглавляемый митрополитом Киприаном, встретил чудотворный образ Владимирской иконы Божией Матери. На месте встречи (сретения) иконы была построена деревянная церковь Сретения Владимирской иконы Божией Матери. Вскоре около церкви был создан Сретенский мужской монастырь.

Нашествие Тамерлана расстроило тохтамышевскую Орду в низовьях Волги и потеснило татар вверх по Волге до Камы, где они стали угрожать русскому пограничью на Востоке. Их царевич Едигей двинулся на Нижний Новгород и закрепился в казанских и мордовских землях.

Несмотря на расширение владений московского князя, подчинить себе Новгород Великий Василию Димитриевичу так и не удалось. Неоднократные столкновения из-за Двинской земли, Вологды и других новгородских владений продолжались до того времени, когда Новгороду и Пскову стал угрожать великий князь Литовский Витовт.

Витовт взял Смоленск и разгромил Рязанские земли. Василий не только не вступился за рязанцев, но встретился в Коломне с Витовтом, приходившимся ему тестем, и договорился о совместных действиях против Новгорода Великого. В результате от Новгорода были отняты Волок-Ламский (Волоколамск), Торжок, Бежецкий Верх и Вологда. Кроме того Василий Димитриевич заставил новгородцев давать т.н. "черный бор".

Неоднократные размолвки с Витовтом приводили к вооружённому противостоянию, но до сражения дело так и не доходило. Три раза сходились тесть и зять, и каждый раз дело кончалось свиданием и миром: в 1406 близ Крапивны, в 1407 у Вязьмы и в 1408 на берегах реки Угры. Стояние на реке Угре закончилось "вечным" миром, который Василий Дмитриевич старался сохранить до конца жизни, оставляя без заступничества Псков и Новгород Великий от нападений Витовта в 1423-1425.

В 1406 произошло церковное событие, имевшее важное политическое значение. После смерти Киприана митрополитом был поставлен грек Фотий. Он ничего не понимал в русских делах, стал проводить идею церковного сближения католической Литвы с греческим православием и рассорился с Витовтом, из-за чего тот в 1425 поставил в Киеве своего митрополита. После этого влияние Москвы на Южную Россию фактически сошло на нет.

В Орде, после нашествия Тамерлана, 12 лет продолжалась неурядица, которая давала Москве возможность свободно действовать по отношению к Литве. В это время казна великого князя Московского чрезвычайно обогатилась за счёт денег, которые он собирал со всех княжеств на ордынский выход (дань ордынскому хану). Все эти деньги оставались в великокняжеской казне.

Но в 1406 власть в Орде перешла в руки мурзы Едигея, который подобно Мамаю, стал распоряжаться и ханами, и Ордой. В ноябре 1408 Едигей через Рязань и Коломну подошёл к Москве. Василий бежал в Кострому, оставив своего дядю Владимира Андреевича защищать столицу. Едигей не смог взять Москву, но отдельные татарские отряды опустошили Переяславль, Ростов, Дмитров, Серпухов, Верею, Нижний Новгород, Городец и Клин. Сам Едигей, получив известие, что в Орде неспокойно, отступил от Москвы, взяв с неё 3 тыс.руб. выкупа и разорив на обратном пути Рязань.

Но нашествие Едигея нисколько не поколебало значения Москвы. В 1412 Василий поехал в Орду и получил подтверждение на владение Нижним Новгородом у нового ордынского хана Джелал ад-Дина, сына Тохтамыша.

Старший сын Василия, Иоанн, умер в 1417 во время эпидемии чумы. Другие дети умерли в младенчестве. В 1419 Василий назначил своим преемником единственного оставшегося в живых малолетнего сына Василия и поручил своему тестю Витовту защищать великокняжеские права своего внука.

Василий Димитриевич умер 27.02.1425. Он оставил о себе память как о правителе твёрдом и осторожном, продолжателе дела объединения русских земель.