Родился 19 февраля 1919 году в селе Мордва-Аделяково (ныне Исаклинский район Самарской области). Окончил среднюю школу. С 17 февраля 1940 года в рядах Красной Армии, призван Дзержинский РВК (города Куйбышева, ныне Самара). Окончил военную авиационную школу лётчиков и был направлен пилотом в 6-й ЗИАП ВВС Приволжского военного округа.

С 15 августа 1942 года сержант В. С. Артамонов в действующей армии. Воевал в составе 516-го ИАП (5 февраля 1944 года преобразован в 153-й Гвардейский ИАП), где прошёл путь от рядового пилота до заместителя командира эскадрильи. Боевую работу начал на Западном фронте (в составе 203-й ИАД, 1-й Воздушной армии), летая на Як-1. 24 февраля 1943 года полк был выведен с фронта на доукомплектование. Находился в Резерве СВГК (город Ярославль) и проходил переформирование.

С 28 мая 1943 года приступил к боевой работе на Воронежском фронте (в составе 5-го САК и 1-го ШАК Резерва СВГК, 2-й Воздушной армии). 5 июля 1943 года в районе Тамаровка (Белгородский район Курской области) был сбит в воздушном бою, тяжело ранен в правую ногу и лицо, попал в госпиталь, считался пропавшим без вести. После излечения, в ноябре 1943 года вернулся в свою часть и продолжил боевую работу на 2-м Украинском фронте.

1 июня 1944 года полк находился в резерве на аэродроме Казанешти, проходил переформирование. Для восполнения потерь было получено некоторое количество самолётов Як-7Б и Як-9. С 8 июля 1944 года возобновил боевую работу на 1-м Украинском фронте (в составе 12-й ГИАД, 2-й Воздушной армии). Принимал участие в боях за взятие Берлина и освобождение Праги.

К 11 мая 1945 года заместитель командира эскадрильи, он же штурман эскадрильи 153-го Гвардейского истребительного авиационного полка (12-я Гвардейская истребительная авиационная дивизия, 1-й Гвардейский штурмовой авиационный корпус, 2-я Воздушная армия, 1-й Украинский фронт) Гвардии старший лейтенант В. С. Артамонов совершил 313 боевых вылетов, в 52 воздушных боях сбил лично 8 и в составе пары 1 самолёт противника (в последнем наградном листе говорится о 10 личных и 2 групповых победах).

После окончания войны продолжал служить на различных должностях в ВВС. С 29 декабря 1959 года Гвардии подполковник В. С. Артамонов - в запасе.

Награждён орденами: Красного Знамени (21.01.1944, 17.08.1944, 19.05.1945), Отечественной войны 1-й степени (30.12.1944), Красной Звезды (14.03.1944, 26.10.1955); медалями, в том числе "За отвагу" (15.12.1942) и "За боевые заслуги" (15.11.1950).