Валентин Афанасьевич Коптюг родился в семье советских служащих. После окончания с золотой медалью средней школы он поступил в известный во всем мире своей научной школой Московский химико-технологический институт на факультет технологии органических веществ. В 1954 году Коптюг получил диплом с отличием и поступил в аспирантуру, которую окончил блестящей защитой кандидатской диссертации в декабре 1957 года.

В возрасте 28 лет в 1959 году Валентин Коптюг переехал в Новосибирск для работы в Институте органической химии Сибирского отделения РАН. На новом месте молодой ученый вел исследования изомеризации ароматических соединений и написал на эту тему монографию, позднее ставшую основой его докторской диссертации.

В 1966 году Коптюг возглавил кафедру органической химии Новосибирского университета, а в 1971 году получил назначение в Научно-информационный центр по молекулярной спектроскопии. В 1979 году Валентин Афанасьевич стал академиком АН СССР и в следующем году занял должность вице-президента АН СССР и председателя Сибирского отделения академии. На посту руководителя Сибирского отделения и вице-президента АН СССР – РАН Коптюг внес огромный вклад в развитие отделения и всей Академии наук, а также содействовал сохранению научного потенциала страны в 1990-е годы.

В 1961 году Валентин Афанасьевич Коптюг стал членом КПСС и до конца жизни оставался верен коммунистическим идеалам. В годы Перестройки великий ученый критиковал губительный для страны курс ее руководства, а затем выступал в защиту КПСС, запрещенной преступным указом президента Ельцина. Валентин Афанасьевич активно участвовал в восстановлении Коммунистической партии Российской Федерации и в марте 1993 года был избран членом Президиума ЦК (ЦИК) КПРФ. В составе руководства возрожденной Компартии академик вел непримиримую борьбу с рыночными реформами, развалом образования и науки.

Выдающегося советского химика и общественного деятеля не стало 10 января 1997 года.