Родился в Гурьеве (точную дату рождения установить не удалось). Уральский казак.

Окончил Неплюевский кадетский корпус в Оренбурге, выпущен урядником. Служил в Уральской войсковой канцелярии, затем начальником казачьих Приузенских хуторов. В составе 7-го Уральского казачьего полка участвовал в Венгерском походе 1849 г. В 1851 г. получил первый офицерский чин хорунжего, через два года назначен младшим адъютантом Гурьевской линейной команды, затем комиссаром Гурьевских и Сарайчиковых провиантских магазинов. В 1854 был назначен смотрителем войсковых судов Уральского казачьего войска на Каспийском море. В 1855 был произведен в сотники, в 1859 г. в есаулы и за примерную службу награжден орденом Св. Станислава 3-й степени. Тогда же был назначен командиром Отдельной Уральской сотни и переведен в форт Перовский. В 1864 г. сотня была передислоцирована южнее - в недавно взятый русскими войсками город Туркестан.

В начале декабря до коменданта Туркестана полковника Жемчужникова донеслись слухи о появлении в окрестностях города многочисленных шаек кокандцев и 4 декабря 1864 г. он отправил на рекогносцировку сотню есаула Серова, усиленную 1 пушкой. Возле селения Икан сотня неожиданно наткнулась на на главные силы кокандской армии, возглавляемую регентом Кокандского ханства муллой Алимкулом и шедшую брать Туркестан. Казаки мгновенно были окружены. В течение двух дней (4 и 5 декабря) без пищи и воды уральцы держали круговую оборону, прикрываясь телами убитых лошадей. Посланная из Туркестана им на выручку стрелковая рота под командованием поручика Сукорко пробиться не смогла, и тогда есаул Серов дал команду сотне пробиваться самостоятельно. Ранним утром 6 декабря казаки встали в каре и пошли сквозь кокандское войско. Пройдя с боем около 15 верст они наконец встретились с новым отрядом из Туркестана и вернулись в крепость. Всего отряд под командованием Серова состоял из 2 офицеров, 5 урядниковъ, 98 казаков, кроме того к сотне придано 4 артиллериста, фельдшер, обозный и три посыльных киргиза. Постери составили: из двух офицеров один убит, сам Серов был ранен в верхнюю часть груди и контужен в голову; из 5 урядников 4 убито, 1 ранен; из 98 казаков 50 убито, 36 ранено, 4 артиллериста ранены; фельдшер, обозный и один киргиз - убиты.

Все выжившие после боя казаки были награждены Знаком отличия военного ордена, сам Серов - орденом Св. Георгия 4-й степени и произведен в следующий чин. 7 октября 1884 года в 4-й сотне 2-го Уральского казачьего полка на головных уборах были введены особые знаки отличия за Иканский бой. Орудие, захваченное кокандцами в бою, впоследствии было отбито у кокандцев Абрамовым при штурме Ташкента. После взятия Черняевым Ташкента, войсковой старшина Серов был назначен комендантом города, после официального присоединения Ташкента к Российской империи - начальником туземного населения Ташкента и Сырдарьинской области. После отзыва Черняева и назначения на его место генерала Романовского Серов фактически возглавил контрразведку Туркестанской области, работал с перебежчиками из Бухары и Коканда, из афганских дезертиров создал так называемую "Афганскую роту", успешно проявившую себя в войне с Бухарским ханством в 1868 г.

С 30 мая по 8 июня 1868 г. Серов находился в Самарканде, с небольшим гарнизоном которого выдержал осаду многотыясчных скопищ шахрисябзцев. В 1869 г. Василий Серов за боевые заслуги в ходе Туркестанских походов был награжден почетным золотым оружием с надписью "За храбрость". В 1870 г. произведен в полковники.
В 1872 г. вернулся в Гурьев и был назначен атаманом 2-го Гурьевского отдела Уральского казачьего войска, затем атаманом 1-го Уральского отдела. Был депутатом от войска на коронации императора Александра III.
В 1883 г. производится в генерал-майоры.
В 1878-1889 гг. неоднократно исполнял обязанности войскового походного атамана казаков-уральцев.
В 1894 г. произведен в генерал-лейтенанты.

Скончался в 1901 г., похоронен в Гурьеве