Виктор Иванович Данилов-Данильян родился 9 мая 1938 года в Москве. Его отец и мать занимались экономической наукой. В 1960 году Виктор окончил механико-математический факультет МГУ, а уже в 1975 году получил ученую степень доктора экономических наук. В 1979 году ему присвоено звание профессора.
С 1964 года Виктор Иванович работал в Академии наук СССР, в Институте системного анализа и в Академии народного хозяйства при Совете Министров СССР. Одновременно с этим он был профессором экономического факультета МГУ.
В 1991 году Данилов-Данильян перешел на государственную службу, возглавив министерство охраны окружающей среды и природных ресурсов вначале РСФСР, а с 1993 года – Российской Федерации. С 1996 до 2000 года был главой Государственной комитета РФ по охране окружающей среды. В этот же период Виктор Иванович руководил правительственной противопаводковой комиссией, был председателем комиссий по Байкалу и по Каспийскому морю.
В 1994 году Данилов-Данильян стал депутатом Государственной думы. А в 1996 году его наградили премией Правительства РФ «За разработку и создание природоохранного комплекса, включающего специализированный комплекс контроля за экологическим состоянием водной среды и судно-носитель».
К области научных интересов ученого относятся экономика природопользования, экология, экономико-математическое моделирование, теория устойчивого развития. Его важнейшими научными достижениями стали – создание системного анализа социально-экономических и эколого-экономических процессов, построение и анализ экономико-математических моделей экологии России и глобальной экологии.
Данилов-Данильян выполнил цикл работ по экономической оценке природных ресурсов страны, в том числе водных, по экономическим методам управления охраной водных объектов и контролю за их состоянием. В 1989 году он разработал систему компенсации за негативное воздействие на окружающую среду (в том числе за сброс сточных вод). В 1990 году систему апробировали, а в 1991 году повсеместно внедрили в России.
Виктор Данилов-Данильян стал автором и соавтором свыше 500 научных работ, написал 30 монографий, 10 их которых посвящены проблемам экологии. Он также входил в состав редакционной коллегии, работавшей над созданием экологической энциклопедии в шести томах. С 2009 года является главным редактором журнала РАН «Водные ресурсы».
В 2003-2017 годах Виктор Иванович занимал пост директора Института водных проблем Российской академии наук. В настоящее время заведует кафедрой экологии и управления водными ресурсами экологического факультета РУДН (с 2004) и кафедрой отраслевого и природно-ресурсного управления факультета государственного управления МГУ (с 2008), а также является сопредседателем межрегиональной общественной организации «Экспертный совет по заповедному делу» (с января 2023 года). Живёт и работает в Москве.