Участник Великой Отечественной войны. Воевал в составе фронтов: Карельского в должности командира батареи 928 АП 367-й стрелковой дивизии (25.4—20.8.1942); Закавказского (Черноморская группа войск) — помощником начальника штаба артиллерии 1 °CК (21.11–30.12.1942); Северо-Кавказского — командиром батареи 377 АП РВГК (30.12.1942—25.7.1943); 3-го Белорусского — командиром дивизиона 162-й гаубичной АБР 10 АДП РВК (4.10.1944—9.5.1945). Пять месяцев в 1943 году находился на излечении по болезни в ЭГ № 3490 в Махачкале, затем, после отпуска по болезни учился в BOAШ в г. Семенов Горьковской области. Затем воевал в Белоруссии, Литве и Восточной Пруссии под городами Кибартай, Шталлупенен, Гумбиннен, Фридланд, Готланд, Кенигсберг, Пиллау. Контужен 8.4.1945 г. в боях под Кенигсбергом. Войну завершил в звании капитан (с 11.5.1944).
С 6.1946 г. В. И. Фадеев — помощник начальника 1-го отдела штаба артиллерии Барановичского военного округа, с 26.8.1947 г. в Белорусском военном округе командир дивизиона 1009-го гв. гаубичного артполка 120-й гвардейской стрелковой дивизии.
С 26.8.1947 г. служит в штабе артиллерии Белорусского военного округа в должностях: офицера отделов боевой подготовки, оперативной подготовки артиллерийских штабов, боевой подготовки по радиотехнике, старшего офицера (8.12.1950) отдела боевой подготовки по полковой и дивизионной артиллерии, оперативной и боевой подготовке, боевой подготовки наземной и войсковой зенитной артиллерии, оперативно-разведывательного отдела. С 1.11.1955 г. возглавил оперативно-разведывательный отдел штаба артиллерии Белорусского ВО. 8.12.1956 г. присвоено воинское звание полковник. После учебы на ВААКК полковник Фадеев назначен командиром 43-й гвардейской тяжелой минометной бригады 10-й АДП РВГК Белорусского военного округа.
С 30.9.1959 г. в Ракетных войсках, назначен командиром 22-й инженерной бригады РВГК. С 4.8.1960 г. — командир 37-й РД. Генерал-майор с 9.5.1961 г. С сентября 1965 г. генерал-майор Фадеев слушатель основного факультета Военной академии ГШ ВС СССР им. К. Е. Ворошилова, по окончании, 7.8.1967 г. назначен заместителем командира 5-го отдельного ракетного корпуса (входил в состав в/ч 35564).
18.6.1968 г. отстранен от занимаемой должности и назначен начальником в/ч 56653. С 8.09.1969 г. — командир 7-го гв. отдельного РК. 27.6.1970 г. — назначен первым заместителем командующего, членом Военного совета гв. РА (г. Омск).
С 26.2.1973 по 8.8.1978 г. генерал-майор Фадеев — начальник 5-го НИИП МО СССР. Генерал-лейтенант с 4.11.1973 г. Заместителями В. И. Фадеева в то время были генерал-майоры В. Т. Ширшов, Д. Г. Большаков (А. Н. Морозов), А. Д. Воинов (В. Т. Паршиков), И. М. Хомяков (А. Ф. Дубовик), полковники В. Ф. Попов, В. А. Николаенок (В. А. Булулуков), Н. М. Калмыков (В. И. Катаев), B. C. Сумской (И. Д. Панин, К. В. Бояджан), И. К. Кириллов (Ю. П. Сахаров).
За время его командования полигоном была сформирована ОИЧ (подполковник В. А. Ленкевич) в составе 4-го управления. Запущено около 400 МБР и PH — изделия типа 8К78М, 11А57, 11К69, 11А511, 8К82К, 8К67, 8К84, 15А20, 15А14, 15А15, 15А30, 15А511У, 8К78, 8А92М, 15А16, 15А35, 15А18.
После службы на Байконуре генерал-лейтенант Фадеев назначен старшим преподавателем кафедры ракетных войск и артиллерии ВА ГШ ВС СССР им. К. Е. Ворошилова.
Он — делегат XXII и XXV съездов КПСС, XIV съезда КП Казахстана, депутат Волынского областного Совета депутатов трудящихся (3.1961—6.1965), Кировского городского Совета депутатов трудящихся (3–9.1968), Белоярского областного Совета депутатов трудящихся (4—12.1969), Омского областного Совета депутатов трудящихся (13.7.1971 — 1.3.1973), Кзыл-Ординского областного Совета депутатов трудящихся (17.6.1973), Верховного Совета Казахской ССР (15.6.1975).
Награды: два ордена Красного Знамени (2.1.1945, 22.2.1968), орден Трудового Красного Знамени (19.9.1974), орден Александра Невского (2.3.1945), орден Отечественной войны 1-й степени (4.6.1945), орден Красной Звезды (за выслугу лет, 30.12.1956), медали, в том числе: «За оборону Кавказа», «За взятие Кенигсберга» и другие. Лауреат Государственной премии СССР за работы в области специальной техники (14.4.1977).