Mācījās Cēsu elementārskolā (1880–1882), Cēsu apriņķa skolā (1883–1886), Bērzaines ģimnāzijā (1886–1889), Rīgas Nikolaja ģimnāzijā (1889–1890). Studēja tieslietas Tērbatas Universitātē (mūsdienās Tartu Universitāte, Tartu Ülikool; 1891–1895).
V. Zāmuels bija zvērināts advokāts Rīgā (no 1902. gada). Iestājās Latviešu konstitucionāli demokrātiskajā partijā (1905), bija tās priekšsēdētāja biedrs un laikraksta “Latvija” redaktors. Tiesā aizstāvēja rakstnieku Rūdolfu Blaumani, izglābjot no cietumsoda par 1905. gada soda ekspedīcijas kritizēšanu. Latviešu strēlnieku bataljonu organizācijas komitejas pilnvarotais Tērbatā (1915–1916). Vidzemes zemes padomes valdes priekšsēdētāja biedrs. (1917). 02.12.1917. Valkā ievēlēts par LPNP valdes, kā arī Satversmes likuma izstrādāšanas un Satversmes sapulces vēlēšanu komisiju priekšsēdētāju. Turpināja vadīt LPNP valdi līdz padomes likvidācijai 17.11.1918. Pārstāvēja LPNP sarunās ar Demokrātisko bloku par Tautas padomes izveidi.
Latvijas Senāta senators (12.1918.). Senāta virsprokurors (11.1919.–1921.). Latvijas–Igaunijas robežkomisijas priekšsēdētājs, kategoriski iebilda pret Latvijas daļas atdošanu Igaunijai. Satversmes sapulces loceklis (1920), piedalījās Satversmes izstrādē. Zemkopības ministrs (05.1921.–07.1922.), tieslietu ministrs (01.–04.1924.). Pēc tam politiskus amatus nav ieņēmis, praktizēja kā zvērināts advokāts. 1938. gadā tiesā aizstāvēja “Pērkonkrusta” organizācijas biedrus, nodēvējot Kārļa Ulmaņa režīmu par beztiesisku; saistībā ar to uz sešiem mēnešiem izslēgts no advokatūras.
Padomju okupācijas laikā 07.1940. V. Zāmuels piedalījās Demokrātiskā latviešu vēlētāju saraksta sastādīšanā Tautas saeimas vēlēšanām. Nacistiskās Vācijas okupācijas laikā 09.09.1941. V. Zāmuels tika atbrīvots no zvērinātā advokāta pienākumiem. Viņš bija Tiesu palātas tiesnesis un Tautas palīdzības juridiskās nodaļas vadītājs (1941–1944). 17.03.1944. parakstīja Latvijas Centrālās padomes Memorandu ar prasību par Latvijas suverenitātes atjaunošanu. 1944. gada rudenī devās bēgļu gaitās uz Vāciju.
Priekštecis Latvijas Ministru prezidenta amatā Zigfrīds Anna Meierovics, pēctecis – Hugo Celmiņš.
1926. gadā V. Zāmuels tika izvirzīts apbalvošanai ar Triju Zvaigžņu ordeni, II šķira, no kā atteicās.
Voldemārs Zāmuels. Rīga, 1920. gads.