Вадим Валерьевич Перельман родился 8 сентября 1963 года в городе Киев, СССР, Украина.

Режиссер родился в семье главного инженера Каневской электростанции Валерия Перельмана и его жены Жанны Рахвальской, до девяти лет жил в коммунальной квартире, рано остался без отца, который погиб в автокатастрофе в 1972 году.

В 1977 году вместе с матерью через Италию эмигрировал в Канаду. Учился в Университете Альберты и киношколе Райрсонского университета  в Торонто. В 1990 году переехал в Лос-Анджелес. В 2003 году снял профинансированный Стивеном Спилбергом дебютный фильм «Дом из песка и тумана» по одноимённому роману Андре Дюбуса с Дженнифер Коннелли и Беном Кингсли. Фильм был отмечен тремя номинациями на премию «Оскар», но прокат едва покрыл деньги, затраченные на съёмки.

Свой следующий фильм «Вся жизнь перед глазами» с Умой Турман в главной роли, Вадим снял в 2007 году. Сборы от фильма окупили чуть более половины бюджета. А в 2013 году снял телесериал «Пепел» для канала «Россия» с Евгением Мироновым и Владимиром Машковым в главных ролях. Также снял сериал "Измены" для канала ТНТ, благодаря которому, выиграл премию «ТЭФИ» в 2016 как «Лучший режиссер». Срежиссировал фильм «Купи меня», мировая премьера которого, состоялась в 2017 году.

Вадим женат на Антонине Бояркиной, есть дети, сыновья - Джейкоб, Валерий и дочь - Сара.