Вадим Шмелёв родился 30 августа 1967 года в городе Алексин Тульской области. Мать — Валентина Григорьевна Шмелёва, учитель, отец — Виктор Шмелёв, парторг оборонного завода.
В 1984 году Вадим окончил алексинскую среднюю школу № 3. В 1989 году — Тульский педагогический институт, физико-математический факультет.
С 1992 по 1996 год учился в Ленинградском государственном институте театра музыки и кино (ЛГИТМиК) (специальность — режиссёр драмы).
В 1996—1998 годах руководил отделом рекламы на радио «Европа Плюс Санкт-Петербург». Затем был креативным директором рекламного агентства «Y-Медиа».
В 2002 году — впервые выступил в качестве режиссёра, сняв телесериал «Простые истины». В 2006 году снял успешный боевик «Обратный отсчёт». Следующий фильм Вадима Шмелёва, крупномасштабный «Код Апокалипсиса» провалился в прокате, но был отмечен премией ФСБ за лучшие произведения литературы и искусства.
В 2007 году Вадим Шмелёв создал студию «Анкор», занимающуюся продюсированием и производством полнометражных художественных фильмов, телевизионных сериалов, документальных телефильмов и музыкальных видеоклипов. Первым проектом студии стал телесериал «Синие ночи» (2008 год). В некоторых продюсерских проектах Вадим Шмелёв выступает и как режиссёр (фильм «С. С. Д.», телесериалы «Дикий», «Лектор»).
