Виктор Болотов родился 5 июня 1952 года в городе Улан-Удэ, республика Бурятия. В 1975 году окончил математический факультет Красноярского государственного университета, после чего поступил в аспирантуру этого университета. Защитил кандидатскую диссертацию в Институте математики Сибирского отделения АН СССР.
С 1981 по 1990 год В.Болотов работал старшим преподавателем, доцентом, а затем и деканом в Красноярском государственном университете. В период перестройки В.Болотов был одним из активных участников общественно-педагогического движения, участвовал в учредительном съезде Творческого союза учителей СССР. В связи с этим попал в команду единомышленников вновь назначенного министра образования РСФСР Э.Д.Днепрова и в 1990 году был назначен начальником Главного управления педагогического образования министерства образования РСФСР, в 1992 году стал заместителем министра, а в 1993 году - первым заместителем министра.
В 1996 году после слияния Министерства образования и Госкомитета по высшему образованию Российской Федерации, он стал замминистра общего и профессионального образования. В 2004 году был назначен главой Рособрнадзора, в этой должности работал до 2008 г.
С 2008 года по н.в. работает в Высшей школе экономики. В данный момент является научным руководителем Центра мониторинга качества образования Института образования Высшей школы экономики. Член Ученого совета НИУ ВШЭБолотов Виктор Александрович на официальном сайте НИУ ВШЭ.
С 2009 года академик Российской академии образованияАкадемики Российской академии образования. В период с 2008 по 2013 годы являлся вице-президентом РАО. С 26 февраля 2015 г. член Общественного совета Минобрнауки России. В.Болотова считают главным идеологом и куратором ЕГЭ.