Вадим Бероев родился 10 января 1937 года в осетинском селе Хумалаг под Бесланом.
Позже семья Вадима Бероева попала во Львов, когда туда советские власти направили работать его отца. В те дни в присоединённые западные области Украины посылали специалистов со всего СССР.
В 1954 году Вадим Бероев окончил 35-ю львовскую среднюю школу. Одновременно он учился в музыкальном училище по классу фортепиано.
В 1958 году Вадим Бероев окончил московский Государственный театральный институт им. Луначарского. Его педагогами были Варвара Алексеевна Вронская, Николай Васильевич Петров и Борис Никитович Докутович. В институте Бероев познакомился со своей будущей женой Эльвирой Бруновской.
В 1958 году Бероев был принят в труппу театра им. Моссовета. Здесь он играл в спектаклях «Сверчок», «Жизнь Сент-Экзюпери», «Маскарад», «Вешние воды», «Дядюшкин сон», «Странная миссис Седвидж» (с Фаиной Раневской), «Два вечера в мае» (Г.И.Полонского, 1965 г., роль Бориса Аркатова) и «Они сражались за Родину» (пьеса П.Г. Дёмина по главам из одноимённого романа М.А.Шолохова, роль Николая Стрельцова).
С 1962 года одновременно с работой в театре Вадим Бероев вместе с женой работал на радиостанции «Юность».
В 1964 году Бероев снялся в фильме «Самолет не приземлился». И чуть позже — в картине «Наш дом». Но фильмом, который вывел Бероева в ранг самых известных актеров СССР, стала картина «Майор «Вихрь», снятая режиссером Евгением Ташковым по повести Юлиана Семенова и по его же сценарию. Отважный майор «Вихрь» командовал в картине группой разведчиков. Роль Вихря была прекрасно сыгранна Вадимом Бероевым.
Сюжет картины был основан на реальных событиях, что придавало фильму особое настроение, а исполнителям главных ролей — еще большую значимость. Роль Вихря привлекла внимание зрителя не случайно. В те годы в СССР особенно сильно культивировался образ бравого разведчика, бесстрашно сражающегося за Родину. И каждый актер, сыгравший разведчика на большом экране, как правило, сразу становился знаменитостью. Интеллигентный и невероятно эффектный Бероев сводил в этой роли с ума миллионы советских женщин, что далеко не всем другим героям советского экрана было под силу. Роль майора Вихря окажется не просто популярной — она станет одним из символов 60-х годов прошлого столетия.
В декабре 1967 года на Втором Всесоюзном фестивале телевизионных фильмов в Москве многосерийный телевизионный фильм «Майор Вихрь» получил Большой приз фестиваля.
Следующим фильмом с участием актера стала картина «В огне брода нет» (История создания фильма), показывающая ужасы кровавой гражданской войны. Главную роль играла Инна Чурикова. Прекрасный актерский состав и неоднозначный сюжет помогли фильму завоевать награду в Локарно в 1969 году. Короткий период полнометражных картин в карьере Вадима Бероева на этом завершился, уступив место немногочисленным фильмам-спектаклям.
Бероев успешно сочетал театральную деятельность с работой на телевидении. За свою короткую жизнь успел сняться в четырёх кинофильмах, трёх фильмах-спектаклях и в телевизионном спектакле. В спектакле «Странная миссис Сэвидж» он был партнёром Фаины Раневской, которая очень высоко ценила актерский талант Вадима Бероева. На поклоны они выходили вместе. В театре Раневскую, любя, называли Фуфой, а Бероева в шутку прозвали «Фуфовозом».
К сожалению, во время съёмок «Майора Вихря» актер много работал на холоде, заболел воспалением легких, что подорвало его и так хрупкое от природы здоровье. К тому же он позволял себе злоупотреблять спиртным и режиссер картины Евгений Ташков говорил ему: «Вадим, с таким отношением к себе ты проживёшь от силы ещё года четыре». В декабре 1972 года Бероеву потребовалась госпитализация.
Сам Бероев, отправляясь в больницу, не питал никаких иллюзий относительно своего выздоровления. Когда вместе с женой они на такси ехали в больницу, он попросил водителя покружить по Москве: проехать по Садовому кольцу, мимо здания родного театра и заехать на Красную площадь.
Алексей Щеглов, сын режиссёра Ирины Сергеевны Анисимовой-Вульф и внук Павлы Леонтьевны Вульф, первого театрального педагога и друга Раневской (именно он в детстве называл её Фуфой, что и стало прозвищем Раневской в театральной среде) писал: «Раневская и мама очень любили и уважали Вадима Бероева, известного зрителю по кинофильму «Майор Вихрь», где он играл главную роль.
Он нравился мудростью своих красивых глаз, культурой. Он играл почти во всех последних спектаклях мамы, но был уже болен, пил, слабели ноги, она пыталась помочь, разрешила ему играть в войлочных ботинках. Он ушел непростительно рано – его мир не совпадал с его окружением. Он был одним из немногих молодых партнеров, кого любила Фуфа, его даже звали Фуфовоз – он выводил ее на поклоны в спектакле «Дядюшкин сон». Раневская не могла играть «Странную миссис Сэвидж» без Бероева – любила его, грустила: «Любимый актер, прекрасный Вадим Бероев – погиб…» После его смерти она отказалась играть в своём любимом спектакле…
По свидетельствам очевидцев, Бероев умирал в полном сознании, хотя и не мог ничего говорить. Он прощался со всеми, кто в тот момент находился возле него, глазами. О его смерти сообщила газета «Вечерняя Москва», разместив короткий некролог.
Вадим Бероев скончался 28 декабря 1972 года, в возрасте 35 лет, от цирроза печени.