Родился 15 января 1924 г. в селе Григорьевка Павлоградского округа Екатеринославской губернии Украинской ССР (ныне на территории Днепропетровской области Украины) в многодетной семье крестьян – переселенцев из Тульской губернии.
В 1941-1942 гг. учился на первом курсе Кемеровского химико-технологического института, в 1973 г. заочно окончил вечернее отделение исторического факультета Киевского государственного университета им. Т. Г. Шевченко.
В июле - августе 1941 гг. был председателем Красноармейского райсовета добровольного общества "Локомотив" Сталинской (с 1961 г. - Донецкой) области УССР. В августе - декабре 1941 г. - секретарь узлового комитета Ленинского коммунистического союза молодежи (ЛКСМ) Украины в г. Красноармейске (ныне г. Покровск Донецкой Народной Республики РФ, в настоящее время расположен на территории, контролируемой украинскими войсками).
В связи с наступлением немецких войск на Донбасс во время Великой Отечественной войны (1941-1945) Владимир Семичастный как комсомольский работник был эвакуирован в Кемеровскую область. Медкомиссия признала его непригодным к военной службе в связи с наличием врожденного порока сердца.
С сентября 1942 г. Владимир Семичастный был секретарем комитета комсомола Кемеровского коксохимического завода, с ноября 1942 г. - секретарем Центрального райкома комсомола г. Кемерово.
Осенью 1943 г., после освобождения советскими войсками Донбасса от немецкой оккупации, вернулся на комсомольскую работу в Красноармейск. С октября 1943 г. - секретарь Красноармейского райкома ЛКСМ Украины.
В 1944 гг. вступил во Всесоюзную коммунистическую партию (большевиков) (с 1952 г. - Коммунистическая партия Советского Союза, КПСС).
С января 1944 г. был заведующим отделом рабочей молодежи, затем вторым, первым секретарем Сталинского обкома ЛКСМ Украины.
С декабря 1946 г. - секретарь по кадрам ЦК ЛКСМ Украины.
С июля 1947 г. по январь 1950 г. - первый секретарь центрального комитета (ЦК) ЛКСМ Украины. В дальнейшей карьере пользовался поддержкой первого секретаря компартии УССР, а затем первого секретаря ЦК КПСС Никиты Хрущева.
С января 1950 г. Владимир Семичастный был секретарем ЦК Всесоюзного ленинского коммунистического союза молодежи (ВЛКСМ).
В 1956-1964 гг. - кандидат в члены ЦК КПСС, в 1964-1971 гг. - член ЦК КПСС. Входил в неформальную "комсомольскую" группировку в ЦК, лидером которой был секретарь, а затем член политбюро ЦК КПСС Александр Шелепин.
С марта 1958 г. по март 1959 г. Владимир Семичастный возглавлял общесоюзную комсомольскую организацию, будучи первым секретарем ЦК ВЛКСМ (сменил на этом посту Александра Шелепина).
В 1958-1970 гг. - депутат Верховного Совета СССР.
С марта по август 1959 г. - заведующий отделом партийных органов ЦК КПСС.
В 1959-1961 гг. - второй секретарь ЦК коммунистической партии Азербайджанской ССР.
С 13 ноября 1961 г. по 18 мая 1967 г. - председатель КГБ при Совете министров СССР. В октябре 1964 г. участвовал в смещении Никиты Хрущева с поста генерального секретаря компартии. Был отправлен в отставку с должности руководителя КГБ, после того как новый лидер компартии Леонид Брежнев стал выводить из высшего руководства КПСС сторонников Александра Шелепина и выходцев из ЦК ВЛКСМ. Формальным поводом для отставки Семичастного послужило невозвращение из-за границы дочери Сталина Светланы Аллилуевой.
С 1967 г. - первый заместитель председателя, в 1971-1981 гг. - заместитель председателя совета министров Украинской ССР.
С мая 1981 г. по апрель 1988 г. - заместитель председателя правления Всесоюзного общества "Знание".
С апреля 1988 г. - персональный пенсионер союзного значения.
12 января 2001 г. Владимир Семичастный скончался в Москве. Похоронен на Троекуровском кладбище столицы.
Имел звание генерал-полковника (1964).
Был награжден орденом Ленина (1948), тремя орденами Трудового Красного Знамени.
Автор книги воспоминаний "Беспокойное сердце" (2002).