Sendo um dos principais colaboradores de Estaline, foi Ministro de Relações Exteriores da URSS no período 1939-1949 e 1953-1956. Em 1957, foi afastado da direção do Partido por Nikita Khrushchov, em virtude da sua oposição à "desestalinização" e nomeado embaixador na Mongólia, cargo que exerceu entre 1957 e 1960 tendo logo após sido indicado para chefiar a representação da URSS na Organização Internacional de Energia Atómica, sediada em Viena, tendo permanecido neste cargo até 1962, até ser excluído do Partido Comunista. Foi readmitido no Partido em 1984.
Mas a sua mais relevante participação na história mundial foi a assinatura do Tratado Molotov-Ribbentrop, o pacto de não-agressão firmado entre a União Soviética e a Alemanha nazi em 1939. O tratado perdurou até o dia 22 de junho de 1941, quando Adolf Hitler quebrou o pacto, ordenando a invasão do território soviético na chamada Operação Barbarossa.
O nome deriva do diplomata soviético Vyacheslav Mikhailovich Molotov. Esse nome foi atribuído, por ironia, pelos finlandeses durante a invasão da Finlândia pela União Soviética, na Guerra de Inverno em 1939. O então comissário de Relações Exteriores afirmou, em programas de rádio, que os soviéticos não estavam a atirar bombas sobre os finlandeses, e sim a fornecer-lhes alimentos. Esses últimos passaram a chamar às suas bombas de cesto de pães de Molotov, e a denominar as suas bombas artesanais de "Cocktails Molotov".