Генерал-лейтенант танковых войск. Герой Советского Союза (1945). В Советской Армии с 1918 г.
Участник Гражданской войны, подавления восстаний в Тамбовской и Астраханской областях. В 1937 г. окончил Военную академию механизации и моторизации, а весной 1941 г. - Военную академию Генерального штаба. В годы Великой Отечественной войны - фронте, занимал командные должности,
участвовал в контрударе в районе южнее Козельска (1942), в Острогожско-Россошанской, Харьковских наступательных и оборонительных операциях, в Орловской наступательной операции. Участвуя в боях за Берлин командовал шестым гвардейским танковым корпусом (3-я гвардейская танковая армия, 1-й Украинский фронт).
В апреле 1945 г., находясь в боевых порядках, силами корпуса прорвал эшелонированную оборону противника на р. Нейсе у населенного пункта Гросс-Бадемейзель, с ходу форсировал р. Шпре. А 24 апреля 1945 г. его корпус переправился через Тельтов-канал и ворвался в Берлин с юга.
После войны В.А. Митрофанов командовал танковыми соединениями, работал в Центральном аппарате МО СССР. Имеет государственные награды.
Скончался В.А. Митрофанов 25 августа 1970 года, похоронен в Москве на Новодевичьем кладбище (7 уч. 13 ряд), рядом с ним похоронена жена.