Վահան Թոթովենցը ծնվել է Արևմտյան Հայաստանի Խարբերդի գավառի Մեզիրէ քաղաքում, որը գավառի կառավարության նստավայրն էր։ Վահանի հայրը Ակնի մեծահարուստ Թոթովայենց գերդաստանից էր, որոնք 18-րդ դարում ուրիշ հայ վերապրող ընտանիքների հետ տեղափոխվել էին Մեզիրե։
Թոթովենցի ընտանիքը ունեցել է երկհարկանի տուն Մեզիրեից Խարբերդ տանող մայրուղու վրա, որը նշանավոր էր որպես հեռու երկրներից եկող-անցնող քարավանների միակ անցուղին ու իջևանատեղին։ Հետագայում Թոթովենցը հիշում է այս մայրուղին իբրև «հին հռոմեական ճանապարհ»։
19-րդ դարի վերջին Խարբերդն ապրում էր աննախադեպ տնտեսական և մշակութային զարգացման փուլով։ Այդ ժամանակ գավառում գործում էին «Եփրատ» կոլեջը իր բարձրագույն վարժարաններով, իսկ հենց Մեզիրեում՝ «Ազգային Կեդրոնական» վարժարանը։ Պսակ վարդապետի, Երուխանի, Սիմոն Հակոբյանի, Ռուբեն Զարդարյանի և այլոց անձնվեր ջանքերով այն դարձել էր հռչակավոր կրթության օջախ, ուր էլ ընդունվել էր Վահանը 1897 թվականին։
Վարժարանում Թոթովենցը գրում էր բանաստեղծություններ, որոնք լույս էին տեսնում վարժարանի ձեռագիր պարբերաթերթում՝ մորենական Գույումճյան ազգանվան տակ։ Նա իր ուսուցման վերջին տարվա ընթացքում հաճախ այցելում էր Խարբերդ քաղաքում գտնվող Թլկատինցու «Կարմիր դպրոց» անհատական վարժարանը, ուր ստացել է գրական ուղղություն։ Այս տարիքում Թոթովենցը խորապես տարված էր Դուրյանի ու Մեծարենցի քնարով, ինչը և ոգեշնչել էր նրա առաջին բանաստեղծական թոթովանքներին։
Ավարտելով տասնամյա վարժարանը 1908 թվականին, Վահանը մեկնում է Պոլիս, որտեղ նույն տարում լույս է տեսնում իր «Ավերակ» գրքույկը, իսկ մեկ տարի անց՝ «Սրինգ» ժողովածուն։
1909 թվականին Թոթովենցը մեկնել է Փարիզ, ապա՝ Նյու Յորք։ 1912 թվականին ընդունվել Վիսկոնսինի համալսարանը, որտեղ սովորել է գրականություն, պատմություն և փիլիսոփայություն։ Այստեղ Վահանը սովորում է անգլերեն, ֆրանսերեն և ծանոթանում է համաշխարհային դասական գրականության հետ։ Ուսանողական տարիներին ստիպված է լինում իր ապրուստի փողը հայթայթել ֆիզիկական տարբեր բնույթի աշխատանքներով, բայց հիմնականում աշխատել է մորեղբոր արևելյան գորգի վաճառատանը։
1915 թվականին մոտ 400 ամերիկահայ կամավորների հետ Թոթովենցը ուղևորվում է կովկասյան ռազմաճակատ, ուր մասնակցում է կամավորական շարժման։ Սակայն Արևմտյան Հայաստանի մեծ մասը գրավելուց հետո, Ռուսական կառավարությունը որոշում է ցրել հայկական խմբերը։ Վահան Թոթովենցը մի քանի ամիս աշխատում է որպես ուսուցիչ փախստականների մոտ։
1917-1918 թվականներին Թիֆլիսում խմբագրում է զորավար Անդրանիկի հրատարակած «Հայաստան» օրաթերթը, մասնակցում է Հարավային Կովկասի մշակութային կյանքին։
1920 թվականի մայիսին Թոթովենցը թողնում է Կովկասը, մեկնում է Կ. Պոլիս։
Իր ինքնակենսագրականում Թոթովենցը գրել է. «Ապրեցի այնտեղ ընդամենը մի քանի ամիս և ճանապարհ ընկա դեպի Հարավային Եվրոպայի կախարդական ափերը, Արշիպելագոսի կղզիներ»։ Ամերիկա անցնելուց հետո, 1922 թվականին վերադառնում է Պոլիս ու ապա Խորհրդային Հայաստան։ Ճանապարհին, Կ. Պոլսում հրատարակում է «Փոթորիկին մեջ» (1922) վեպը։
1934 թվականին Մոսկվայում մասնակցել է խորհրդային գրողների Ա. համագումարին։
Վ. Թոթովենցը զոհ դարձավ ստալինյան բռնարարքներին, բանտարկվել է 1936 թվականին, 1938 թվականին գնդակահարվել է։
Արդարացվել է հետմահու (1954):
Ստեղծագործական կյանք
1916-1920 թվականներին հրատարակել է «Իմ հորաքույրը» (1916), «Տոնոն» (1917) սոցիալական վիպակները, «Ողբ անմահության» (1916), «Արևելք» (1918) պոեմները, «Դոկտոր Բուրբոնյան» (1918) երգիծական վեպը, արձակ բանաստեղծություններ, հրապարակագրական ու գրականագիտական հոդվածներ, որոնց մեջ արտահայտված է Թոթովենցի մտահոգությունը հայ ժողովրդի ազգային-քաղաքական ճակատագրի մասին։
1923 թվականին Երևանում խմբագրել է «Շեշտ» երգիծական ամսագիրը, 1924-1926 թվականներին աշխատել է Երևանի պետական համալսարանում, «Սովետական Հայաստան» թերթի խմբագրությունում։ Այս շրջանում են հրատարակվել նրա «Մահվան բատալիոն» (1923), «Պողպատի ճաշ» (1924), «Նոր Բյուզանդիոն» (1925), «Սասմա ծռեր» (1925), «Հրդեհ» (1927) դրամատիկական ստեղծագործությունները, վիպակներ, բազմաթիվ ակնարկներ, պատմվածքներ, հոդվածներ։ «Նոր Բյուզանդիոն» դրաման արժանացավ համամիութենական մրցանակի, թարգմանվեց, բեմադրվեց շատ տեղերում, այդ թվում և Փարիզում։
1929-1936 թվականները Թոթովենցի ստեղծագործական կյանքի առավել արգասավոր շրջանն է. լույս տեսան «Ամերիկա» (1929) պատմվածաշարը, «Աղավնիներ» (1934), «Բաց կապույտ ծաղիկներ» (1935) պատմվածքները և շատ այլ գործեր։
Հայֆիլմում «Բաց կապույտ ծաղիկներ» պատմվածքի հիման վրա նկարահանվել է «Կտոր մը երկինք» ֆիլմը։
Անդրկովկասում դարասկզբի հեղափոխական իրադարձություններն են արտացոլված «Բաքու» (1930-1934) եռահատոր վեպում, որին բնորոշ է ժողովրդի կյանքի լայն ընդգրկումը, նրա պատմության, կենցաղի ու ազգային նկարագրի ռեալիստական պատկերում։ Թոթովենցի լավագույն գործերից են «Կյանքը հին Հռոմեական ճանապարհի վրա» (1933) ինքնակենսագրական վեպը, «Հրկիզված թղթեր» (1934), «Հովնաթան որդի Երեմիայի» (1934) վիպակները, «Երկու սուր» (1930), «Բաքու-Լոնդոն», «Մոխրակույտ» (1936) պիեսները։ Թոթովենցը գնդակահարվել է 1938 թվականին։