Варлам Шаламов родился 5 июня (18 июня) 1907 в Вологде в семье священника Тихона Николаевича Шаламова. Мать Варлама Шаламова, Надежда Александровна, была домохозяйкой. В 1914 году поступил в гимназию, но завершал среднее образование уже после революции. В 1924 году, после окончания вологодской школы 2-й ступени, приехал в Москву, работал два года дубильщиком на кожевенном заводе в Кунцеве. С 1926 по 1928 г. учился на факультете советского права МГУ, затем был исключен “за сокрытие социального происхождения” (укaзал, что отец – инвалид, не указав, что он священник).
В своей автобиографической повести о детстве и юности “Четвертая Вологда” Шаламов рассказал, как складывались его убеждения, как укреплялась его жажда справедливости и решимость бороться за нее. Юношеским его идеалом становятся народовольцы – жертвенность их подвига, героизм сопротивления всей мощи самодержавного государства. Уже в детстве сказывается художественная одаренность мальчика – он страстно читает и “проигрывает” для себя все книги – от Дюма до Канта.
19 февраля 1929 года Шаламов был арестован за участие в подпольной троцкистской группе и распространение дополнения к “Завещанию Ленина”. Во внесудебном порядке как “социально-опасный элемент” был осужден на три года лагерей. Отбывал наказание в Вишерском лагере (Северный Урал). В 1932 году Шаламов возвращается в Москву, работает в ведомственных журналах, печатает статьи, очерки, фельетоны.
В январе 1937 года Шаламова вновь арестовали за “контрреволюционную троцкистскую деятельность”. Он был осужден на пять лет лагерей и провел этот срок на Колыме (СВИТЛ). Шаламов прошел золотые прииски, таежные командировки, работал на приисках “Партизан”, Черное озеро, Аркагала, Джелгала, несколько раз оказывался на больничной койке из-за тяжелых условий Колымы. 22 июня 1943 года его повторно осудили на десять лет за антисоветскую агитацию, состоявшую – по словам самого писателя – в том, что он назвал Бунина русским классиком.
В 1951 году Шаламов был освобожден из лагеря, но поначалу не мог вернуться в Москву. С 1946 года, окончив восьмимесячные фельдшерские курсы, стал работать в Центральной больнице для заключенных на левом берегу Колымы в поселке Дебин и на лесной “командировке” лесорубов до 1953 года. Своей карьерой фельдшера Шаламов обязан врачу А. М. Пантюхову, который лично рекомендовал Шаламова на курсы фельдшеров. Затем жил в Калининской области, работал в Решетниково. Результатами репрессий стали распад семьи и подорванное здоровье. В 1956 году после реабилитации вернулся в Москву.
В 1932 году Шаламов вернулся в Москву после первого срока и начал печататься в московских изданиях как журналист. Также он опубликовал несколько рассказов. Одна из первых крупных публикаций – рассказ “Три смерти доктора Аустино” – в журнале “Октябрь” (1936).
В 1949 году на ключе Дусканья он впервые на Колыме, будучи заключенным, стал записывать свои стихи.
После освобождения в 1951 году Шаламов вернулся к литературной деятельности. Однако с Колымы он уехать не мог. Лишь в ноябре 1953 года было получено разрешение на выезд. Шаламов приезжает в Москву на два дня, встречается с Пастернаком, с женой и дочерью. Однако жить в крупных городах ему нельзя и он уехал в Калининскую область, где работал мастером на торфоразработках, агентом по снабжению. И все это время он одержимо писал один из главных своих трудов – “Колымские рассказы”. Писатель создавал “Колымские рассказы” с 1954 по 1973 год. Отдельным изданием они вышли в Лондоне в 1978 году. В СССР в основном опубликованы в 1988-1990 годах. Сам писатель делил свои рассказы на шесть циклов: “Колымские рассказы”, “Левый берег”, “Артист лопаты”, а также “Очерки преступного мира”, “Воскрешение лиственницы” и “Перчатка, или КР-2”. Полностью они собраны в двухтомнике “Колымские рассказы” в 1992 году в серии “Крестный путь России” издательства “Советская Россия”.
Он встречался с Б. Л. Пастернаком, который высоко отзывался о стихах Шаламова. Позже, после того как правительство заставило Пастернака отказаться принять Нобелевскую премию, их пути разошлись.
Завершил сборник стихов “Колымские тетради” (1937-1956).
С 1956 года Шаламов жил в Москве, сначала на Гоголевском бульваре, с конца 1950-х – в одном из писательских деревянных домов-коттеджей на Хорошевском шоссе (д. 10), с 1972 года – на Васильевской улице (д. 2, корпус 6). Печатался в журналах “Юность”, “Знамя”, “Москва”, много общался с Н. Я. Мандельштам, О. В. Ивинской, А. И. Солженицыным (отношения с которым в дальнейшем перешли в форму полемики); частым гостем был в доме известного филолога В. Н. Клюевой (улица Арбат, 35). И в прозе, и в стихах Шаламова (сборник “Огниво”, 1961, “Шелест листьев”, 1964, “Дорога и судьба”, 1967, и др.), выразивших тяжкий опыт сталинских лагерей, звучит и тема Москвы (стихотворный сборник “Московские облака”, 1972). В 1960-х познакомился с А. А. Галичем.
В 1973 принят в Союз писателей. С 1973 и до 1979, когда Шаламов переехал жить в Дом инвалидов и престарелых, он вел рабочие тетради, разбор и публикацию которых продолжала вплоть до своей смерти в 2011 году И. П. Сиротинская, которой В. Т. Шаламов передал права на все свои рукописи и сочинения.
Последние три года жизни тяжелобольной Шаламов провел в Доме инвалидов и престарелых Литфонда (в Тушине). Тем не менее и там он продолжал писать стихи. Наверное последняя публикация Шаламова состоялась в парижском журнале “Вестник РХД” № 133, 1981. В 1981 году французское отделение Пен-клуба наградило Шаламова премией Свободы.
15 января 1982 года Шаламова после поверхностного обследования медицинской комиссией перевели в интернат для психохроников. Во время транспортировки Шаламов простудился, заболел пневмонией и скончался 17 января 1982 года.
Несмотря на тот факт, что Шаламов всю жизнь был неверующим, Е. Захарова – одна из находившихся рядом с Шаламовым последний год его жизни – настояла на его отпевании. Отпевал Варлама Шаламова протоиерей Александр Куликов, бывший впоследствии настоятелем храма св. Николая в Кленниках (Маросейка).
Шаламов похоронен на Кунцевском кладбище в Москве. На похоронах присутствовало около 150 человек. А. Морозов и Ф. Сучков прочитали стихи Шаламова.