Владимир Осипович Богомолов (настоящее имя Владимир Иосифович Войтинский) родился 3 июля 1926 года в селе Кирилловка Московской области. Иосиф Войтинский – имя отчима мальчика, юриста.
В 1948 году Владимир взял фамилию матери Богомолец, с 1953 года известен как Владимир Богомолов.
Рос в семье родителей мамы. После седьмого класса в 1938 году бросил школу и отправился в Крым на заработки. В Севастополе сдал экзамен по школьной программе до восьмого класса экстерном. Неоднократно менял место жительства и род занятий: был счетоводом, поступил в моряки, позже работал мотористом.
Известно, что Владимир всегда активно занимался самообразованием, много читал.
В мае 1941 года вернулся в Москву. После начала войны записался добровольцем в Московский противопожарный полк МПВО в Филях. Затем учился в полковой школе младших командиров при воздушно-десантной бригаде.
Осенью 1941 года служил курсантом на Калининском фронте. Был контужен.
По другим данным Владимир с ноября 1941 по апрель 1942 командовал отделением разведки при воздушно-десантной бригаде. В апреле 1942 года получил тяжелое ранение. Оказался в госпитале в Ташкенте, затем воссоединился с эвакуированными родственниками в Бугульме (современный Татарстан).
Летом 1943 года был снова призван в армию, распределён в Ижевск, где учился в эвакуированном туда Ленинградском Краснознаменном артиллерийско-техническом училище.
В конце 1943 года оказался в военной разведке, в начале 1944 вновь был тяжело ранен. Вскоре переведён в Сталинград, получил звание старшины.
Участвовал в освободительной операции белорусского города Гродно. Награждён орденом Отечественной войны 1-й степени.
Осенью 1944 года был переведён из войсковой разведки в военную контрразведку, служил в Главном управлении контрразведки «Смерш», организованном Наркоматом Обороны СССР. Участвовал в освобождении Польши, затем воевал в Восточной Пруссии и Германии.
Продолжил службу и после окончания войны. Был переброшен в Манчжурию, затем командовал разведывательной ротой на Чукотке, на Камчатке. Боролся с бандитизмом, ликвидировал грабительские группировки.
В 1947 году получил медаль «За победу над Германией».
Служил оперуполномоченным на Южном Сахалине, в звании лейтенанта контрразведки. Позднее боролся с бандеровцами на Украине, служил в Карпатах, затем в Германии. В 1952 году был отправлен на военную пенсию.
Поступил в МГУ, учился по специальности «русская литература». Через два года ушёл из университета. Есть данные, что будущий писатель окончил факультет журналистики Высшей партийной школы в 1958 году.
В. Богомолов занялся литературным творчеством. В 1957 году вышла его дебютная повесть «Иван». Двенадцатилетний Иван потерял на войне всю семью и стал разведчиком. Старший лейтенант Гальцев рассказывает о нескольких случайных встречах с Иваном Бондаревым. В конце Гальцев узнаёт, что бесстрашный разведчик был расстрелян.
В 1962 году режиссёр Андрей Тарковский снял на основе повести свой дебютный художественный фильм «Иваново детство», который получил главный приз Венецианского фестиваля – «Золотого льва» и множество других наград.
Вышли рассказы Богомолова «Первая любовь» (1958), «Сердца моего боль» (1965), «Кладбище под Белостоком» (1965).
Новелла «Зося» 1963 года – история любви советского офицера и польской девушки в последние дни войны. В 1967 году режиссёр Михаил Богин создал одноимённую экранизацию.
Сценарии к фильмам А. Тарковского и М. Богина писал сам В. Богомолов. Около 10 лет Богомолов-писатель молчал.
В 1973 и 1974 годах журнал «Новый мир» напечатал роман В. Богомолова «В августе 44-го…» (другое название – «Момент истины»), самое известное произведение отечественной литературы о контрразведке в годы Великой Отечественной войны. Известно, что роман создан на основе реальных событий и документов, в работе над ним Богомолову помогали его сослуживцы.