Валентин Сергеевич Кузьмин родился 5 декабря 1921 года в селе Спасское Мценского района Орловской области в крестьянской семье. В 1940 году окончил 10 классов средней школы в г.Донецке и в сентябре того же года поступил в Тамбовскую военно-авиационную школу пилотов.
Окончив в октябре 1942 года авиашколу, одновременно с присвоением воинского звания «сержант» получил направление в 1-ю запасную авиационную бригаду, а 29 ноября 1942 года был зачислен пилотом в 949-й штурмовой авиационный полк. В связи с тем, что полк имел на вооружении штурмовики Ил-2, сержанту Кузьмину пришлось пройти дополнительную переподготовку на новый для себя тип самолета.
В мае 1943 года полк вошел в состав 211-й штурмовой авиационной дивизии 3-й воздушной армии и в июне был отправлен на Калининский фронт. Уже в сентябре-октябре 1943 года летчики дивизии стали непосредственными участниками освобождения таких городов как Демидов и Невель. За проявленные ими мужество и героизм дивизии было присвоено почетное наименование «Невельская». Появились первые знаки боевого отличия и на груди пилота Кузьмина.
В конце 1943 года в составе группы из восьми Илов В.С.Кузьмин вылетал бомбить скопление железнодорожных составов врага на станции Бычиха Витебской области. Несмотря на плохую видимость, застать немцев врасплох не удалось. На подходе к станции противник встретил наши самолеты очень плотным зенитным огнем. Кузьмин принял решение подавить вражеские батареи бомбовым ударом, чтобы его товарищи в это время смогли прорваться к станции и выполнить боевое задание.
Мужество и отвага лейтенанта Кузьмина, умелое вождение без потерь групп самолетов на задания были замечены командованием - весной 1944 года он назначается заместителем командира авиаэскадрильи. Опыт, накопленный в боевых вылетах, позволил стать Кузьмину одним из лучших летчиков полка. В мае 1944 года за новые боевые заслуги командиром полка он представляется к очередной награде:
В июле 1944 года лейтенант Кузьмин был назначен командиром авиационной эскадрильи. В составе своего полка продолжал воевать на 1-м Прибалтийском и 3-м Белорусском фронтах, участвовал в Шяуляйской и Мемельской наступательных операциях, операции по уничтожению немецко-фашистской группировки в Курляндии, участвовал в штурме и взятии Кенигсберга.
К 5 апреля 1945 года старший лейтенант Кузьмин В.С. совершил 115 боевых вылетов на штурмовку вражеских войск. В 24 воздушных боях он лично сбил 3 и в группе еще 4 самолета противника. Указом Президиума Верховного Совета СССР от 29 июня 1945 года за образцовое выполнение боевых заданий командования на фронте борьбы с немецко-фашистскими захватчиками и проявленные при этом мужество и героизм, старшему лейтенанту Валентину Сергеевичу Кузьмину было присвоено звание Героя Советского Союза с вручением ордена Ленина и медали "Золотая Звезда" (№ 6346).
После представления к высшей государственной награде отважный летчик выполнил еще 12 боевых вылетов. Всего к моменту окончания войны он имел на своем счету 127 боевых вылетов на разведку и штурмовку войск противника. Весь свой боевой путь старший лейтенант Кузьмин В.С. прошел в составе 949-го штурмового Витебского орденов Суворова и Кутузова авиационного полка 211-й штурмовой Невельской ордена Ленина, Краснознаменной, ордена Суворова авиационной дивизии. Он стал одним из тех, кто своим беспримерным мужеством и героизмом не только приближал день и час окончательной победы над врагом, но и принес заслуженную воинскую славу своему полку и дивизии.
После окончания войны В.С.Кузьмин продолжал службу в Военно-Воздушных силах, летал на новых реактивных самолетах. В 1953 году окончил Военно-Воздушную академию. В дальнейшем работал в Центре боевой подготовки ВВС, служил в исследовательском инструкторском штурмовом авиационном полку, а в 1955 году стал командиром этого полка.
7 февраля 1957 года Герой Советского Союза подполковник Кузьмин В.С. погиб при исполнении служебных обязанностей.
В городе Мценске установлен бюст-памятник В.С.Кузьмину. Его именем названы улицы в городах Мценске и Донецке.