Родился в семье Дмитрия Ивановича (1908—1948) и Нины Владимировны (1910—1998) Фёдоровых. В 1956 году окончил 2-й Московский медицинский институт имени Н. И. Пирогова. Ученик и последователь выдающегося хирурга, Героя Социалистического труда, профессора В. С. Маята. Продолжил своё обучение, а затем — деятельность на кафедре госпитальной хирургии 2-го Московского государственного медицинского института:
1956—1958 — ординатор,
1958—1960 — аспирант,
1960—1966 — ассистент,
1966—1971 — доцент.
Впервые в СССР выполнил 5 эмболэктомий в бассейне верхней брыжеечной артерии. В 1963 году защитил кандидатскую диссертацию «Изменения давления в полостях сердца и крупных сосудах во время митральной комиссуротомии». С 1966 г. занят преимущественно проблемами общей хирургии, в частности перитонитом.[1][2]
В 1971 г. защитил докторскую диссертацию «Комплексное лечение перитонита», а в 1974 г. опубликовал монографию «Лечение перитонита». За эту работу был удостоен премии им. Н. И. Пирогова Академии медицинских наук СССР.
В 1972—1988 гг. — директор Научно-исследовательской лаборатории проктологии[3] с клиникой Минздрава РСФСР (впоследствии — НИИ колопроктологии). На этом посту им были внедрены новейшие методы хирургического лечения многих сложнейших колопроктологических заболеваний — такие, как реконструктивно-восстановительные вмешательства на толстой кишке, комбинированные и сочетанные операции при колоректальном раке, произведена единственная в СНГгемикорпорэктомия по поводу обширного рецидива рака прямой кишки (1987 г.), сохранившая больному жизнь до настоящего времени. Под руководством В. Д. Федорова была создана специальная система реабилитации больных раком прямой кишки, включающая сфинктеросохраняющие операции, реконструктивные вмешательства с формированием запирающих устройств, различные виды пластики сфинктера.
С 1974 г. — заместитель главного хирурга 4-го Четвёртого главного управления при Минздраве СССР, ныне — Медицинского центра Управления делами Президента Российской Федерации.
В 1976 г. по инициативе ученого была создана первая в СССР кафедра колопроктологии Центрального института усовершенствования врачей, которую он возглавлял на протяжении 13 лет.
Идеолог и инициатор внедрения в клиническую практику одномоментных сочетанных операций при поражении у пациента нескольких органов. Эти сложнейшие вмешательства позволили совершить качественный прорыв в хирургии, значительно расширить её возможности.
Один из первых оценил необходимость внедрения современных технологий в медицину[4]. Более двадцати пяти лет руководил разработкой эндоскопических диагностических и лечебных методик в различных областях хирургии. При его активном участии возникла Российская ассоциация эндоскопической хирургии. Под руководством создана оригинальная система использования данных спиральной компьютерной томографии для диагностики различных заболеваний и моделирования предстоящей операции.
На протяжении многих лет проводил фундаментальные исследования роли серотонина в организме[5][6][7]. В результате применения разработанной теории тканевой гипоксии и шока появились уникальные методы лечения критических состояний, ишемических поражений различной локализации, нарушений сократительной активности внутренних органов.
Член многих международных хирургических обществ, президент Российского медицинского общества (2005 г.), член Президиума РАМН. Несколько лет работал на посту главного хирурга Минздрава РФ, возглавлял Ассоциацию хирургов имени Н. И. Пирогова (1992—1994).
Иностранный член Белорусской академии медицинских наук (2000) и почётный член Академии наук Молдовы (2003)[8], почетный профессор РНЦХ РАМН и Башкирской медицинской академии, почетный член Московского хирургического общества, ассоциаций эндоскопических хирургов, гепатопанкреатобиллиарных хирургов, колопроктологов (1994), научных хирургических обществ Узбекистана, Казахстана, Саратовской области. Являлся главным национальным представителем в Международном обществе хирургов (1990), национальным представителем в Международном обществе университетских хирургов-колопроктологов, членом редколлегии журнала «Surgical Laparoscopy and Endoscopy» и одного из старейших и известнейших в мире журналов «British Journal of Surgery».
Орден «За заслуги перед Отечеством» ΙΙΙ степени (9 июня2003 года) — за большой вклад в развитие здравоохранения и многолетнюю добросовестную работу[13]
Орден Дружбы народов (15 января1993 года) — за большой личный вклад в развитие отечественной хирургии и подготовку высококвалифицированных специалистов для народного здравоохранения[14]
Орден Ленина (21 марта1983 года) — за большие заслуги в развитии медицинской науки, подготовке научных кадров и в связи с пятидесятилетием со дня рождения[15]
Государственная премия СССР 1985 года в области науки и техники (31 октября1985 года) — за разработку и внедрение в клиническую практику новых методов проведения операций с использованием магнитомеханических систем при заболеваниях желудочно-кишечного тракта и деформациях грудной клетки[17]
Государственная премия РСФСР (1991 год) — за успешное завершение работы по хирургическому лечению врожденных заболеваний толстой кишки у взрослых
Национальная премия «Россиянин года» в номинации «Здоровье нации» (2005 год) — за выдающиеся достижения в развитии здравоохранения, в организации медицинской науки[19]
Национальная премия «Призвание» в номинации «За проведение уникальной операции, спасшей жизнь человека» (2005 год) — за спасение пациента с множественным поражением внутренних органов и проведение серии операций в течение 2 лет.[20]
Поощрения Президента и Правительства Российской Федерации
Благодарность Президента Российской Федерации (14 декабря2009 года) — за высокий профессионализм в организации и оказании лечебно-профилактической помощи[21]