Герой Российской Федерации
Полковник
Член Правления Клуба Героев
Руководитель по спортивному направлению, участию Героев в спортивных соревнованиях и форумах
Родился 29 октября 1952 года в военном городке полигона Капустин Яр в Астраханской области в семье военнослужащего. Жил в селе Осенево Гаврилов-Ямского района Ярославской области, здесь окончил 8 классов; 9 и 10 классы окончил в средней школы № 3 города Ростова Ярославской области.
В 1981—1982 годах проходил подготовку в 267-м центре испытания авиационной техники и подготовки лётчиков-испытателей в городе Ахтубинск Астраханской области. С 1982 года — лётчик-испытатель, с 1985 — старший лётчик-испытатель филиала научно-испытательного института ВВС им. В. П. Чкалова в посёлке Кировское в Крыму, с 1986 — заместитель командира авиационной эскадрильи по политической части. Валерий Токарев имеет опыт полётов на 44 видах самолётов и вертолётов.
В 1987 году началась космическая подготовка Валерия Ивановича, когда он был отобран для работы по программе «Буран». С 1989 года полковник. В 1989—1991 годах проходил общекосмическую подготовку в Центре подготовки космонавтов им. Ю. А. Гагарина. 5 апреля 1991 года стал космонавтом-испытателем. В феврале 1992 года отказался принимать присягу ставшей независимой Украине; отстранён от должности, снят с лётной работы и выведен за штат. В 1992—1996 годах старший лётчик-испытатель Государственного Краснознаменного научно-испытательного института ВВС в Ахтубинске; космонавт-испытатель, старший лётчик-испытатель группы космонавтов института; командир группы космонавтов института. В 1996 году группа космонавтов института расформирована, Токарев выведен за штат института. В 1997 году зачислен в отряд космонавтов РГНИИ ЦПК космонавтом-испытателем.
20 октября 1997 года утверждён командиром дублирующего экипажа 1-й российской экспедиции посещения Международной космической станции. В 1997—1998 годах проходил подготовку в Центре подготовки космонавтов. В декабре 1998 года Совместная (РКА и NASA) комиссия по планированию полетов на Международную космическую станцию назначила В. И. Токарева в экипаж шаттла «Дискавери STS-96». С января по май 1999 года проходил подготовку в составе экипажа STS-96 в Космическом центре имени Джонсона. С 27 мая по 6 июня 1999 года совершил свой первый космический полёт (9 суток 19 часов 14 минут 16 секунд) в качестве специалиста полёта шаттла «Дискавери» STS-96 по программе сборки Международной космической станции; второй российский космонавт, побывавший на Международной космической станции.
Указом Президента Российской Федерации от 23 декабря 2000 года за мужество и героизм, проявленные во время международного космического полета, Токареву Валерию Ивановичу присвоено звание Героя Российской Федерации с вручением медали «Золотая Звезда» (№ 716).
С 1 октября 2005 года по 8 апреля 2006 года совершил свой второй космический полёт в качестве командира корабля «Союз ТМА-7» и бортинженера 12-го основного экипажа МКС вместе с Уилльямом МакАртуром, при старте на борту находился участник космического полёта Грегори Олсен, при посадке — Маркус Понтес. Произвёл два выхода в открытый космос общей длительностью 11 часов 5 минут. Продолжительность полёта составила 189 суток 19 часов 52 минуты 32 секунды.
Несколько лет был командиром группы космонавтов в отряде космонавтов ЦПК им. Гагарина. Избран главой Администрации Ростовского района Ярославской области в марте 2008 г. В связи с этим выбыл из отряда космонавтов ЦПК в мае 2008, далее уволен из Вооруженных Сил Российской Федерации в июне 2008 г.
В сентябре 2013 года избран мэром Звездного городка (Московская область)
В июле-августе 2018 года принял участие в качестве пилота (КВС) самолёта-амфибии «Борей» российской авиационной кругосветной арктической экспедиции «Север Ваш».