Родился 1 января 1942 года в селе Белавино Горьковской области.
Виталий окончил школу в городе Горький, учился в театральной студии при Свердловском театре. Позже он поступил в Школу-студию МХАТ, которую он окончил в 1966 году с красным дипломом.
Еще студентом Безруков играл на сцене. Так, в Театре имени Маяковского он получил одну из главных ролей в спектакле «Царь Эдип». После окончания Школы-студии он продолжил работу во МХАТе, а в 1969 был принят в Московский драматический театр имени А.С. Пушкина. Многим запомнились роли актера в постановках «Без вины виноватые», «Дни нашей жизни», «Разбойники» Шиллера.
С 1971 года Безруков играл в театре имени Гоголя. В этот период актер сыграл Сергея Есенина в телевизионном спектакле «Анна Снегина».
В 1980 году В. Плучек пригласил Виталия в труппу театра Сатиры. Безруков был задействован во многих постановках театра, его игру высоко оценивали критики. Ясюнин в «Гнезде глухаря», Шиндин в «Мы, нижеподписавшиеся», Васильков в «Бешеных деньгах» - это лишь неполный список его работ на сцене театра Сатиры.
Несмотря на природный талант и неординарную внешность, актера вдруг перестали приглашать в крупные проекты. По признанию коллег, Виталий обладал бескомпромиссным характером. Возможно, именно это стало причиной его забвения как артиста.
Сын Виталия, Сергей Безруков, пошел по стопам отца, выбрав профессию актера. Именно во время его обучения в Школе-студии МХАТ на курсе Олега Табакова Безруков старший смог раскрыть весь свой педагогический потенциал, сыграв значительную роль в становлении сына как актера. Впоследствии они совместно снялись в сериале 2002 года «Бригада», который принес Сергею всероссийскую известность, а также в проектах «Есенин» (2005) и «В июне 1941» (2008).
В возрасте 60 лет Виталий покинул театр Сатиры, сосредоточив свое внимание на написании сценариев и режиссуре. Безруковым созданы сценарии к успешным спектаклям «Ведьма» (антреприза «Арт-партнер XXI век») и «Александр Пушкин», который шел в театре имени Ермоловой.
С особой любовью и вдохновением актер писал сценарий к сериалу «Есенин», где главную роль сыграл его сын. Есенин является любимым поэтом Виталия, по одной из версий, в его честь он назвал сына Сергеем.
Актера регулярно приглашают на съемки фильмов и сериалов. Среди его заметных работ можно выделить роли в картине «Провинциальная история» (1977), телевизионных проектах «Следствие ведут знатоки» (1987), «Петербургские тайны» (1994), «Развязка Петербургских тайн» (1999).
В 2013 году Безруков сыграл главную роль в исторической драме Александра Пархоменко «Лука». Лента рассказывает о жизни удивительного хирурга и священнослужителя В. Ф. Войно-Ясенецкого. Картина получила положительные отзывы критиков, а Безруков получил диплом XI Международного фестиваля православного кино «Покров» как лучший актер.
