Валерий Павлович Чкалов родился в слободе Василёво Нижегородской губернии, в семье мастера-котельщика. Окончил сельскую школу, затем техническое училище в Череповце.

В 1919 году вступил в ряды Красной армии, где был мастером по ремонту самолетов. В 1921-1924 годах обучался в Егорьевской, а затем в Борисоглебской школе военных летчиков. После этого проходил обучение в Серпуховской высшей школе стрельбы, бомбометания и воздушного боя и Московской военной авиационной школе высшего пилотажа.

В 1924 году Чкалов начал службу в авиации. С 1930 года работал летчиком-испытателем. В 1936 году он совместно с Г.Ф. Байдуковым и А.В. Беляковым совершил первый беспосадочный перелет через Северный Ледовитый океан из Москвы в Петропавловск-на-Камчатке. За выполнение этого полета был удостоен звания Героя Советского Союза.

В 1937 году совершил беспосадочный перелет из Москвы в США через Северный полюс. Это был мировой рекорд беспосадочного полета на то время.

Валерий Павлович Чкалов погиб 15 декабря 1938 года при проведении испытательного полета нового истребителя «И-180» на Центральном аэродроме в Москве. По результатам проверки летчик сделал все возможное, чтобы отвести самолет от жилых строений. Чкалов был похоронен у Кремлевской стены на Красной площади в Москве.