Валерий Сергеевич Золотухин родился 21 июня 1941 года в деревне Быстрый Исток на Алтае, в семье председателя колхоза. После школы Валерий приезжает в Москву и поступает в ГИТИС на отделение оперетты.
В 1963 году, после окончания института, его приглашают в Театр имени Моссовета, где он работает год, после чего молодой актер переходит в Театр драмы и комедии на Таганке, где работал практически до последних дней жизни. Среди его ролей, сыгранных на этой сцене, — в спектаклях «Добрый человек из Сезуана», «Герой нашего времени», «Борис Годунов», «Владимир Высоцкий», «Жизнь Галилея», «Мать» и др.
Дебют в кино Золотухина состоялся в 1965 году в историко-приключенческом фильме «Пакет». Эта роль принесла актеру первую известность, но всесоюзная слава и популярность к актеру пришли в 1968 году с ролью участкового Снежкина в детективе «Хозяин тайги», в этой картине он работал вместе со своим другом В. Высоцким. Спустя три года следует огромный успех комедии «Бумбараш».
С конца 1960-х актёр активно снимался в кино, он был чрезвычайно востребован кинематографом. Наиболее известны его работы в картинах: «О друзьях-товарищах» (1970), «Пропажа свидетеля» (1971), «О тех, кого помню и люблю» (1973), «Единственная» (1975), «Сказ про то, как царь Пётр арапа женил» (1976), «Любовь Яровая» (1977), «Предварительное расследование» (1978), «Маленькие трагедии» (1979), «Наше призвание» (1981), «Остров сокровищ» (1982), «Чародеи» (1982), «Мертвые души» (1984), «Я — вожатый форпоста» (1986), «Говорящая обезьяна» (1991) и многих других.
Но к середине 1990-х годов, кризисному моменту в отечественном кино, почти перестает сниматься. Долгий для Золотухина «отдых» в кино прервал сериал «Участок». Затем Валерий Сергеевич принял участие в заметных кино– и теле-проектах последних лет: «Дозоры» Тимура Бекмамбетова, «Мастер и Маргарита», «Талисман любви», «1612: Хроники Смутного времени», «Черная молния», «Утомленные солнцем 2: Предстояние», снимался он и в драматических и исторических сериалах, принимал участие в озвучивании мультфильмов и фильмов. Всего в фильмографии актера более 70 ролей.
Валерий Сергеевич был человеком верующим. Он участвовал в православном проекте «Рождественские истории», помог строительству церкви на родном Алтае. Золотухин — автор нескольких книг воспоминаний, в том числе о Владимире Высоцком.
Актер был трижды женат. Его первая супруга — актриса Нина Шацкая, с которой он познакомился еще в ГИТИСе. У них родился сын Денис (1969). Его вторая жена — Тамара, в этом браке появился сын Сергей (1979—2007). Последние годы жизни Золотухин жил в гражданском браке с Ириной Линдт, актрисой театра на Таганке. В 2004 году у них родился сын Иван.
До самых последних дней, пока позволяло здоровье, Валерий Сергеевич Золотухин много работал — он был востребован в кино, играл на сцене, ездил на гастроли, являлся художественным руководителем театра на Таганке.
Народный артист России Валерий Золотухин скончался в Москве 30 марта 2013 года на 72 году жизни после продолжительной болезни. Похоронили актера, согласно его воле, на территории построенного в том числе и на его сбережения Храма Покрова Пресвятой Богородицы в селе Быстрый Исток на Алтае, где он родился.
