Всеволод Абдулов родился 29 декабря 1942 года в Москве, в семье народного артиста РСФСР Осипа Наумовича Абдулова и Елизаветы Моисеевны Метельской (урожд. Шехтман).
После окончания учёбы Абдулов играл в Московском театре на Таганке, на сцене Московского Художественного театра. Здесь молодому Абдулову посчастливилось выходить на сцену вместе со знаменитыми мхатовскими стариками Андровской, Яншиным, Грибовым, Прудкиным. Всеволод Осипович также мастерски читал Пастернака, Ахматову, Цветаеву. Его записи хранятся в фондах отечественного радио. На Всесоюзной фирме грамзаписи «Мелодия» выходили диски, содержащие радиоспектакли с участием В.Абдулова, а также стихи различных поэтов в его исполнении. Многолетняя дружба связывала Всеволода Абдулова с Владимиром Высоцким, который посвятил ему ряд своих песен.
Всеволод Абдулов известен миллионам зрителей по многим фильмам, прежде всего, по многосерийной телевизионной ленте Станислава Говорухина «Место встречи изменить нельзя», где его герой выдаёт Жеглову такую тираду: «Да! И о детишках своих тоже подумал! Если меня убьют, ты что ли, горлопан, их кормить будешь? Ты что ли их в люди выведешь?» В последние годы он озвучивал многие зарубежные фильмы. Также известна его роль Понтия Пилата в русской версии рок-оперы Уэббера «Иисус Христос Суперзвезда».
Осенью 1977 года Всеволод Абдулов при возвращении на своей автомашине со съёмок в Баку вблизи города Ефремов потерпел аварию — под автомобилем взорвалось переднее колесо, и машина перевернулась 6 раз. С тяжелейшими травмами и сотрясением мозга актёр попал в больницу, 21 день он не приходил в сознание. Потом наступило улучшение, хотя врачи и говорили, что он «неперспективный». Лишь к весне Всеволод Абдулов пошёл на поправку. Однако авария сильно сказалась на жизни актёра. Всеволод уже не мог играть в театре с прежней интенсивностью и всё меньше снимался в кино.
27 июля 2002 года актёра не стало. Всеволод Абдулов похоронен на Введенском кладбище в Москве.