Вернер Гроссман родился в рабочей семье. В 1949 году поступил в техническое училище в Дрездене, был секретарём ячейки Союза свободной немецкой молодёжи. В 1952-м Гроссман поступил в Институт экономических исследований (школу Службы внешнеполитической разведки). После её окончания начиная с 1953 года служил в разведке, в июне 1962-го стал начальником отдела. В 1966—1967 годах Гроссман являлся слушателем Высшей партийной школы при ЦК КПСС в Москве, затем продолжил свою карьеру в Главном разведывательном управлении Министерства государственной безопасности ГДР, а в 1986 году сменил Маркуса Вольфа на посту начальника Управления. Гроссмана также назначили заместителем министра госбезопасности. В 1980 году Вернер Гроссман был награждён орденом «За заслуги перед Отечеством» ГДР в золоте. В 1989-м ему присвоили звание генерал-полковника.

Гроссман был уволен со службы в 1990 году. 3 октября того же года он был арестован властями ФРГ, помещён в следственный изолятор и обвинён в агентурной деятельности и государственной измене. 15 мая 1995 года генеральный прокурор ФРГ снял с него обвинения и прекратил производство по делу.

После окончания трудовой деятельности Гроссман занимался публицистикой и политикой, в 1990-е он не раз выступал на мероприятиях, организованных Партией демократического социализма (ныне Левая партия). Его мемуары «Взгляд на Бонн» вышли несколькими изданиями. В 2017 году издательство «Эдицион ост» опубликовало его последнюю книгу «Преступник по убеждению».

В своих воспоминаниях Вернер Гроссман отстаивал принципы и ценности социалистической разведки, основанные на классовом характере государств социалистического содружества. Гроссман подчёркивал, что агентура ГДР всегда боролась за мир и за разрядку, поддерживала прогрессивные и миролюбивые силы. О деятельности внешней разведки ГДР ходили легенды после разоблачения Гюнтера Гийома, советника канцлера ФРГ Вилли Брандта. Гийом, будучи агентом ГДР, повлиял на становление «новой восточной политики» канцлера Брандта, включавшей признание Германской Демократической Республики и поиск диалога с Москвой.

Последние месяцы жизни Гроссман провёл в доме престарелых в берлинском районе Хоэншёнхаузен. В конце прошлого года Вернер Гроссман с радостью откликнулся на просьбу «Правды» об интервью, темой которого должны были стать его мемуары. Но, учитывая своё состояние здоровья после падения, он просил отложить интервью на несколько месяцев, пока не восстановит силы. Он передавал пламенный привет нашей Компартии. Увы, настал момент, когда стрелки жизненных часов замечательного товарища разошлись с бегом безжалостного времени.