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). Прошёл путь от рядового пилота до заместителя командира эскадрильи. 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 вернулся в свою часть и продолжил боевую работу. Сражался на Западном, Воронежском, Степном, 2-м Украинском и 1-м Украинском фронтах. Участник боёв за взятие Берлина и освобождения Праги. Летал на Як-1, Як-7 и Як-9.

К 9 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 (14.03.1944), Красной Звезды (14.03.1944, 26.10.1955); медалями, в том числе "За отвагу" (15.12.1942) и "За боевые заслуги" (15.11.1950).