Родился в 1922 году в селе Романово ныне Черепановского района Новосибирской области в семье кузнеца. Русский.
После окончания 7 классов работал счетоводом в Черепановском свиносовхозе. С 1940 года жил в г. Усть-Каменогорске Восточно-Казахстанской области.
В июне 1941 года Василий Михайлович добровольцем ушел на фронт. Его зачислили в полковую школу. После окончания направили под г. Канев Киевской области. В боях Великой Отечественной войны с августа 1941 года.
Особенно отличился в бою 24 июня 1944 года. Командир отделения 166-го гвардейского стрелкового полка (55-я гвардейская стрелковая дивизия, 28-я армия, 1-й Белорусский фронт) гвардии старший сержант Литвинов при прорыве обороны у деревни Пружинищи (Октябрьский район Гомельской области) первым ворвался в траншею противника, автоматной очередью уничтожил шесть фашистов, гранатой взорвал ручной пулемет, в рукопашном бою кинжалом убил трех немцев и прикладом автомата уничтожил еще двух солдат противника.
В бою при форсировании реки Птичь (севернее пгт Глуск Могилевской области) 27 июня 1944 года под огнем противника переплыл на правый берег, захватил и отремонтировал вражескую лодку, вернулся на ней в полк и ночью переправил на лодке взвод пехоты и два станковых пулемета. В результате гитлеровцам был нанесен внезапный удар, и они начали отступать. В этом бою Василий Михайлович уничтожил еще более 10 немецких солдат.
Звание Героя Советского Союза ему было присвоено Указом Президиума Верховного Совета СССР от 24 марта 1945 года за подвиг, совершенный в бою при переправе через реку Птичь.
За годы войны был дважды ранен и контужен.
С 1947 по 1954 год жил в Усть-Каменогорске (Казахстан), работал мастером-плавильщиком на свинцово-цинковом заводе. Затем переехал в город Орджоникидзе (Северная Осетия), где работал плавильщиком и мастером-катодчиком завода «Электроцинк».
Награжден орденами Ленина, Отечественной войны 1-й степени, Славы 3-й степени, медалями.
Василий Михайлович часто приезжал на Родину своего детства в Романово, встречался с земляками.
Умер 12 июля 1974 года. Похоронен в г. Орджоникидзе.
Черепановцы чтят память о Герое, его портрет помещен на Аллее памяти. В Новосибирске имя Героя Советского Союза Василия Михайловича Литвинова увековечено на Аллее Героев у Монумента Славы [178, 180, 240, 418, 773, 1017].