Владимир Иванович Белоусов родился 13 июля 1936 года на Урале в селе Быньги. После окончания семилетней школы в 1950 г. он поступил на геологическое отделение Нижне-Тагильского горно-металлургического техникума, которое с отличием окончил в 1954 г. В том же году Владимир Иванович поступил на геологический факультет Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова.
Окончив с отличием в 1959 г. университет по специальности «Геологическая съемка», В.И. Белоусов начал работать в Лаборатории вулканологии АН СССР на Паужетской контрольно-наблюдательной станции. В 1962 г. он был переведен на работу в только что созданный Институт вулканологии (ИВ) СО АН СССР, и с тех пор его деятельность неразрывно была связана с академическими институтами Камчатки. В 1967 г. на заседании ученого совета ИВ СО АН СССР В.И. Белоусов защитил кандидатскую диссертацию на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук на тему «Роль геолого-структурных факторов в формировании и деятельности гидротермальных систем в современных вулканических областях».
Владимир Иванович занимался изучением геологии современных гидротермальных систем, гидротермального минералообразования, современных эпитермальных и медно-порфировых рудообразований, проблемой захоронения промышленных стоков в геологические формации, образованием и функционированием расслоенных коровых магматических резервуаров и малых интрузий под вулканами. Полученные результаты частично представлены на его личном сайте «Геотермия Камчатки».
В течение целого ряда лет В.И. Белоусов был заведующим лабораторией и заместителем директора Института вулканологии, членом партийного бюро и секретарем партийной организации института. Много времени и сил он уделял работе с молодыми сотрудниками. В 1978 г. он был начальником 5-го рейса научно-исследовательского судна «Вулканолог», в котором изучались подводные вулканы в районе Марианской островной дуги (Тихий океан).