В русской армии служил с мая 1916 по сентябрь 1917 года рядовым (Северный флот). В Красной Армии — с февраля 1918 года, во время Гражданской войны — командир артиллерийской батареи, участвовал в боях на Северном и Западном фронтах.

 
С 1918 по 1941 год прошёл путь от командира взвода до начальника артиллерии механизированного корпуса. Весь довоенный период посвятил глубочайшему изучению артиллерийского дела, сочетая службу с получением образования — общего и военного. Трижды учился на Артиллерийских курсах усовершенствования командного состава РККА. В 1934 году окончил Военную академию им. М.В. Фрузе. В 1927–1939 гг. его судьба тесно связана с 1-й Московской Пролетарской стрелковой дивизией, где он с 1933 года был командиром артиллерийского полка. С 1939 года в звании комбрига Казаков являлся начальником артиллерии дивизии, затем корпуса.

 
В Великую Отечественную войну генерал-майор артиллерии В.И. Казаков вступил начальником артиллерии механизированного корпуса. Наиболее ярко его талант в управлении и организации боевого применения артиллерии проявился на посту начальника артиллерии 16-й армии в битве под Москвой, начальника артиллерии Брянского фронта, командующего артиллерии Донского фронта в Сталинградской битве, Центрального фронта в Курской битве, 1-го Белорусского фронта при освобождении Белоруссии, в Висло-Одерской, Восточно-Померанской и Берлинской операциях. С именем Казакова связывают такие понятия в искусстве применения артиллерии, как «артиллерийское наступление», «двойной огневой вал», «массированный артиллерийский удар».

 
После войны Василий Иванович командовал артиллерией Группы советских в Германии, затем был первым заместителем и командующим артиллерии Советской армии. С 1958 года — начальник ПВО Сухопутных войск. С 1965 по 1968 год — военный советник Группы генеральных инспекторов Министерства обороны СССР.

 
Умер В.И. Казаков 25 мая 1968 года. Похоронен в Москве на Новодевичьем кладбище.