Родился 5 декабря 1911 года в селе Надёжное Розовский район Запорожской области. По окончании школы работал на заводе. В 1932 году окончил 3 курса вечернего рабфака при Донецком горном институте. В том же году по путевке комсомола был направлен в Ленинград, в военно-морское училище им. М. В. Фрунзе, которое окончил в 1936 году. После окончании училища служил на подводной лодке «М-51» Черноморского флота. С августа 1936 по июнь 1938 года занимал различные должности в авиации Черноморского флота, затем получил назначение на подводную лодку «Д-4» «Революционер», где был сначала штурманом, а затем помощником командира. В ноябре 1940 года, после окончании Высших Специальных Курсов Командного Состава при Учебном Отряде подплава им. Кирова, назначен помощником командира подводной лодки «Л-3» «Фрунзенец» Краснознамённого Балтийского флота.

Участник Великой Отечественной войны с июня 1941 года. В период с начала войны до конца 1942 года в составе экипажа подлодки «Л-3» Коновалов В. К. совершил пять боевых походов на дозорную службу, прикрытие фланга сухопутных войск с моря, постановку минных заграждений, нарушение морских коммуникаций противника. За это время подлодкой Л-3 под командованием капитана 3-го ранга П. Д. Грищенко был потоплен шведский пароход «К. Ф. Лильевальш». Кроме того, на выставленных Л-3 минах подорвались финский пароход «Сисиль», немецкий пароход «Хенни», немецкий теплоход «Энгерау». В марте 1943 года капитан-лейтенант Коновалов был направлен в длительную командировку на Тихоокеанский флот, где проходил подготовку на подлодках типа «Ленинец», и возвратился на Балтику в октябре 1944, где принял командование подлодкой «Л-3». В октябре 1944 года подлодка вышла для действий в южной части Балтийского моря, и под командованием гвардии капитана 3-го ранга Коновалова В. Н. совершила три боевых похода в кампаниях 1944-1945 годов. На подходах к базам противника и на его морских сообщениях было выставлено 50 мин. 17 апреля 1945 года, находясь в боевом походе в Данцигской бухте, подлодка Л-3 , под командованием Коновалова, преследовала и потопила немецкий транспорт «Гойя», который вёз 7 тысяч военнослужащих и беженцев. Из них спаслось только 195 человек. Чтобы догнать «Гойю» «Л-З» пришлось идти в надводном положении, что было сопряжено с большим риском. После успешного залпа сторожевые корабли стали преследовать подлодку, но Коновалов сумел оторваться от погони.

После войны В. К. Коновалов продолжил службу на «Л-3», затем с октября 1946 по ноябрь 1947 года командовал подлодкой «Н-27» 4-го ВМФ. В 1950 году В. К. Коновалов окончил Военно-морскую академию имени К. Е. Ворошилова, после чего до января 1955 года был начальником кафедры тактики 2-го Балтийского высшего военно-морского училища. С января по ноябрь 1955 года — начальник штаба, с ноября 1955 года по март 1958 года — командир бригады подводных лодок Краснознамённого Балтийского флота. С марта 1958 года по май 1961 года — заместитель начальника 1-го отдела Управления начальника военно-морских учебных заведений и в последующем по август 1966 года — заместитель начальника штаба по боевому управлению Северного флота. 7 мая 1966 года капитану 1-го ранга Коновалову присвоено воинское звание «контр-адмирал».

Скончался от инфаркта 29 ноября 1967 года в Ленинграде, где и похоронен.