Родился в семье потомка казаков, небогатого помещика Черниговской губ. Отец долго служил на Кавказе, принимал участие в военных действиях, был комендантом Дербента. Мать армянка.

В 1854 Немирович-Данченко был отдан родителями в Александровский кадетский корпус в Москве, где увлекся поэзией, начал писать стихи.

В 1863 Немирович-Данченко поступает в Петербургский университет. В начале 1870-х жил в ссылке в Архангельске.

В 1871 Немирович-Данченко обращается к Некрасову с просьбой о поддержке. В «Отечественных записках» (1871. №11; 1872. №2) публикуются стихотворения Немирович-Данченко под общим заглавием «Песню павших». Литературное наследие Немирович-Данченко огромно (около 250 книг). Салтыков-Щедрин говорил: «Немирович работает днем. Данченко — ночью». Книги о путешествиях писателя, география которых необычайно широка (Русский Север, Урал, Волга, Кавказ, Европа, Америка, Африка).

В 1875 Немирович-Данченко публикует книгу «Воспоминания и рассказы о поездке с богомольцами на Соловки».

В 1870-е публикуются очерки о Русском севере «С океана. Очерки Севера», «За северным полярным кругом». Впечатления о путешествии по Уралу в 1874 отразились в книге «Кама и Урал» (отдельным изданием 1890 и 1904). Немирович-Данченко считал, что, несмотря на появление «прекрасных сочинений об Урале г-на Мамина (Сибиряка), его записки, в свое время благосклонно принятые критиками и читателями, не устарели».

Впечатления о Валааме отразились в книге «Крестьянское царство» (СПб., 1882, 1889), она вошла позднее в сборник «Наши монастыри. Очерки и рассказы» (СПб., 1904), книга «Мужицкая обитель» (СПб., 1911) — несколько сокращенный вариант «Крестьянского царства» (переизд.: М., 1993). В книгу «Наши монастыри» вошла также очерки «Святые горы. Очерки и впечатления» (СПб., 1880). Волжским впечатлениям посвящены книги «У голубого моря. Люди и природа в низовьях Волги», «Великая река. Картины из жизни и природы на Волге» (СПб., 1902).

В 1890-е Немирович-Данченко публикует очерковые книги, в основу которых легли впечатления писателя от поездок на Кавказ («В гостях», СПб., 1880; «Беспросветная глушь», «Люди и природа Южного Кавказа», СПб., 1894) и др.

Немирович-Данченко отмечает пытливый интерес писателя к жизни, действенное, а не созерцательное отношение к ней. Путевые очерки насыщены жизненными реалиями, несут в себе разносторонний познавательный материал, излагаемый с достойной простотой и тактом.

Многообразие; неповторимость русской природы переданы в мастерских зарисовках пейзажей. Естественно и органично вводятся в очерки этнографические и исторические сведения. Немирович-Данченко внимателен к локальной специфике, местным легендам и преданиям. На страницах очерков — портреты многих людей, характеры и типы которых сложились в результате сложного взаимодействия социальных, исторических, географических условий и не без влияния главных для данной местности профессий. Труд, его условия, отношения между тружениками и работодателями — в поле пристального внимания Немирович-Данченко. В путевых очерках Немирович-Данченко предстает одаренным художником, наделенным знанием жизни, социальной зоркостью, он русский патриот и гуманист.

В историю русской журналистики Немирович-Данченко вошел как один из первых профессиональных военных корреспондентов.

В 1876 он в числе русских добровольцев участвовал в борьбе за свободу Сербии, был легко ранен. В качестве военного корреспондента Немирович-Данченко участвовал в русско-турецкой войне 1877–78. Он не только выполнял свои прямые обязанности, но и принимал активное участие в сражениях на Шипке, под Плевной и др., был награжден двумя солдатскими Георгиевскими крестами и орденом Святой Анны с мечами. Военные корреспонденции Немировича-Данченко перепечатывались мировой прессой. Русско-турецкой войне посвящены книги Немировича-Данченко: «Год войны. Дневник военного корреспондента. 1877–1878» (СПб., 1877– 1878. Т. 1 -3). В 1884 в Санкт-Петербурге увидит свет книга Немировича-Данченко о генерале Скобелеве «Скобелев. Личные воспоминания В. И. Немировича-Данченко».

В качестве военного корреспондента газеты «Русское слово» Немирович-Данченко едет на Русско-японскую войну, участвует в боях и сражениях (Порт-Артур и др.).

В 1904 в Москве выходит его книга «На войну. От Петербурга до Порт-Артура. Из писем с дороги». Рукопись книги «Слепая война» погибла при пожаре типографии А. И. Сытина. В корреспонденциях Немирович-Данченко война представлялась с ее героической стороны — мужество и героизм русских солдат и офицеров, верность воинскому долгу, преданность России, вместе с тем Немирович-Данченко приоткрывал и теневые стороны, приводил отрицательные факты и явления. Горький, который следил за ходом военных действий и читал материалы Немировича-Данченко, в письме к Е.Пешковой (Старая Русса. 25 июля -7 авг. 1904) писал: «...Немирович патриотически врет, но порою сообщает такие штучки, что сразу видно — плохо у нас все, что только можно себе представить. И уход за ранеными, и обоз, и командование» (СС: в 30 т. М., 1954. Т.28. С.316). Вскоре Немирович-Данченко был отозван с фронта.

В 1908–1909 он живет в Италии. Немирович-Данченко был участником Первой мировой войны. Из-за революционных событий в России его книги о Первой мировой войне не были изданы («Мировая война», «За огненными завесами»).

В 1890-е Немирович-Данченко обращается к теме кавказской войны. Наиболее значительные романы «Горные орлы», «Горе забытой крепости», «Разжалованный», «Князь Селим». Эти романы, переиздающиеся в наши дни, отличает стремление писателя вникнуть во внутренний мир, понять психологию горцев, найти то, что отличает друг от друга многочисленные кавказские народы. Писатель уважительно относится к горцам, ценит их богатую народную культуру, обычаи и традиции. Русско-турецкой войне посвящены романы «Гроза» (1878) и «Плевна и Шипка» (1881).

В конце 1880–90-х Немирович-Данченко пишет романы на разные темы: «Цари биржи» (1886), «Монах» (1889), «Волчья сыть» (1897). Писатель любит цельных, сильных, мужественных людей, действенно относящихся к жизни, добродетельных, широких по натуре. Таких героев он находит в разных слоях общества. В книге «Незаметные герои» выделяются рассказ «Враги» и повесть «Большое сердце». Героиня повести — медсестра Васильева из далекой Перми. Ее чуткость, добросердечие, сострадательность, стоическая самоотдача в деле вызывают любовь раненых. В их глазах измученная непосильным трудом женщина превращается в «царицу в лохмотьях нищей», «сказочную царевну», «женщину большого сердца». Название повести «Большое сердце» приобретает широкое символическое значение.

Романы «Контрабандисты» (1892), «Великий старик» 1898), «Исповедь женщины» (1889), «Кулисы» (1886) написаны на основе впечатлений Немировича-Данченко от путешествий по Европе. «Контрабандисты» — роман о «скучающем русском по фамилии Семёнов, из тех, кто, по словам автора, шатается по целому миру». История «великого старика» актера Карло Бреншани составляет содержание романа «Великий старик».

В 1922 Немирович-Данченко получает разрешение на выезд за границу. Некоторое время он живет в Берлине, затем переезжает в Прагу. В Ревеле выходит мемуарная книга «На кладбищах» (она должна была стать частью книги «Близкие дали»), в ней автор рассказывает о своих встречах с Чеховым, М. Т. Лорис-Меликовым и др. известными людьми. Немирович-Данченко был почетным председателем Пражского и почетным членом Белградского союзов русских писателей и журналистов.

До революции произведения Немирович-Данченко активно издавались, книги его вызывали интерес у широкого круга русских читателей. Русская критика много писала о Немировиче-Данченко, но отношение к его произведениям было неоднозначным. Увлеченность жизнью в самых разных ее проявлениях, предельная активность позиции писателя, стремление рассказать читателю об исторических событиях, происходящих в России и в мире, оставались неизменными в его долгом творческом пути. 6 июня 1929 Прага отмечала День русской культуры, от имени русской культуры речь держал Немирович-Данченко. Справедливо многие писатели Русского зарубежья называли его своим старейшиной. Несмотря на то что Немирович-Данченко не делал больших художественных открытий, в русской литературе он остается писателем последовательной патриотической и гуманистической позиции.