Родился 8 марта 1937 года.
Был актёром Московского театра имени Ленинского комсомола. С 1963 по 1972 год — актёр Московского академического Театра имени Вл. Маяковского.
Наиболее известная роль в кино — фильм "Неподдающиеся" Юрия Чулюкина, где Валентин Козлов сыграл возлюбленного героини Надежды Румянцевой. Актёр обладал выразительными внешними данными, однако в кино снимался крайне мало.
Первая жена - Наталия Дмитриевна Жукова-Козлова, их сын Дмитрий и внуки Тимоти (Тимофей), Мартан (Мартын) и Мотя (Матвей, р.1997) живут в Париже.
Вторая жена - популярная актриса Люсьена Овчинникова.
В 1972 году Гончаров решил убрать Козлова из театра. Овчинникова заявила: «Если его не оставят, я тоже уйду». Его не оставили. Вместе с мужем она покинула театр, в котором прослужила 17 лет. И это, конечно же, не могло не усугубить пристрастие находить утешение в алкоголе, что, к сожалению, для них обоих стало уже привычным. С Валентином Козловым Овчинникова прожила 32 года.
В 80-90-х годах работал в Московском литературно-драматическом театре, вместе с женой участвовал в сборных концертах, озвучивал мультфильмы.
В ванной комнате в московской квартире мёртвым его нашла Люсьена Овчинникова.
Ушёл из жизни 30 августа 1998 года, в Москве.
роли в кино
1972 Вера, Надежда, Любовь1967 Таинственная стена :: эпизод
1967 Седьмой спутник :: эпизод
1967 Мятежная застава :: Сенька
1967 Весна на Одере :: Годунов
1959 Неподдающиеся :: Володя Яковлев