1918年，莫洛托夫担任彼得格勒国民经济委员会主席。苏俄内战爆发后，他被派往下诺夫哥罗德担任省执行委员会主席，但由于和伏尔加地区苏维埃领导人产生了激烈冲突和分歧，他于1920年夏被调往乌克兰，由米高扬接替他在该地的职务。1920年4月，在俄共（布）九大上当选为党中央候补委员；同年9月起，短暂地担任顿涅茨克省委书记处书记，负责该地区工业的恢复工作。同年底至1921年，他担任乌克兰共产党（布尔什维克）中央书记处书记。

1920年底开始，俄共（布）党内关于工会问题引发了争论。时任红军领导人托洛茨基将党内的意见分歧公开化，致使全党不得不放下恢复国民经济的任务，首先解决工会问题。同年3月，俄共（布）十大召开，以列宁为代表起草的《关于工会的作用和任务》决议案得到通过，列宁及其支持者取得了工会论战的胜利。由于时任党中央委员会责任书记尼古拉·尼古拉耶维奇·克列斯廷斯基在争论中作为“工人反对派”支持了托洛茨基的主张，他未能在中央全会上连任党中央政治局委员、中央责任书记。莫洛托夫在此次会议被选为中央政治局候补委员，会议同时决定由他接替克列斯廷斯基担任中央责任书记一职。

1922年4月，俄共（布）十一大召开，会议决定增设中央委员会总书记一职作为书记处的日常负责人。在会后的中央全会上，斯大林被推选担任该职务，莫洛托夫便改任排名第二的中央书记处书记。此后他长期作为斯大林的副手在党内工作；1924年，他出任俄共（布）中央农村工作委员会的领导职务，主管苏联农业。

1926年1月，莫洛托夫正式当选为联共（布）中央政治局委员。尽管他在党内的声望远不如布哈林、李可夫等领导人，但由于他在党争中坚定地支持斯大林并反对托洛茨基和布哈林，莫洛托夫不断受到重用并一度成为实际的“二号人物”。1928年，莫洛托夫兼任莫斯科省委第一书记。在期间，他撤换了省委的4个部长，6个区委书记和99个省委委员。与此同时，斯大林同布哈林、李可夫、托姆斯基开始在发展工农业问题上产生分歧。斯大林和联共（布）中央多数领导人认为李可夫等人加速发展轻工业和农业的主张为“右倾”，并展开了党内批判和警告。1930年12月19日，李可夫被免去人民委员会主席、劳动国防委员会主席职务。联共（布）中央全会决定，任命莫洛托夫接任以上职务，年仅40岁的莫洛托夫自此成为苏联的政府首脑。

大清洗时期，莫洛托夫和斯大林产生了一些重大但不为人所知的分歧。1936年，流亡海外的托洛茨基指出，苏联新闻报道中出现党的领导人的名单时，莫洛托夫的排名最低时落至了第四位，并且没有展示名字的首字母；莫洛托夫在这期间接待各界代表团时，身边总有其副手扬·埃内斯托维奇·鲁祖塔克和弗拉斯·雅科夫列维奇·邱巴尔陪同。同年5月，莫洛托夫在内务人民委员部的严密监视下前往黑海度假。但三个月后，斯大林改变主意，将他请回莫斯科继续参与政务。

20世纪30年代下旬，随着纳粹德国势力的日渐扩大，苏联开始同英法等西方国家寻求合作，实施集体安全政策。1939年4月起，莫洛托夫代表苏联政府出席了在莫斯科举行的同英、法代表的会面和谈判。谈判失败后，为了避免英法等国通过“绥靖政策”将祸水东引，斯大林转而开始试图同纳粹德国合作；同年5月3日，莫斯科官方公报宣布，亲西方的犹太裔外交人民委员李维诺夫辞职，由莫洛托夫兼任该职并负责外交工作。次日，苏联内务人民委员部在莫洛托夫等人的授意下逮捕了外交人民委员部中的一些与李维诺夫关系密切的工作人员。

1939年8月16日，为避免陷入两线作战的境地，纳粹德国元首阿道夫·希特勒正式电告斯大林，要求同苏联会谈；23日，莫洛托夫代表苏联同德国外交部长里宾特洛甫在莫斯科谈判，双方最终签订了《苏德互不侵犯条约》；31日，苏联最高苏维埃正式核准《苏德互不侵犯条约》。9月1日，纳粹德国出兵闪击波兰，第二次世界大战全面爆发；17日，莫洛托夫为代表的苏联政府向波兰大使馆递交照会：“波兰政府已经崩溃且“已无生命迹象”，这就是说实际上波兰国家和政府已经不复存在。因此，苏波之间缔结的条约已归于无效......波兰已经成为可能对苏联造成威胁的种种偶然和意外事件的方便场所。苏联政府迄今为止一直是保持中立的，但它不能再以中立的态度来对待这种局势了。”同日，苏联红军越过苏波边界，占领波兰东部领土后向西推进，并于次日在布列斯特-立陶夫斯克与德军会师。莫洛托夫在对外发表声明中称：“苏联进军波兰是在向波兰东部的白俄罗斯和乌克兰同胞伸出援助之手。”；28日，莫洛托夫与德方签署了《苏德边界友好条约》，规定波兰东部属于苏联，西部属于德国。10月6日，波军最后的抵抗部队向德军投降。11月1日至2日，波兰东部领土分别并入乌克兰苏维埃社会主义共和国和白俄罗斯苏维埃社会主义共和国。

在占领波兰的同时，苏联与芬兰关于改变边界的谈判也在进行。1939年10月12日，莫洛托夫代表苏联政府在莫斯科与芬兰方面举行会谈。莫洛托夫再次向芬兰提出当年4月未谈拢的强行交换领土的要求，即把列宁格勒北侧的芬兰边界后移到卡累利阿地峡，割让靠近列宁格勒的部分岛屿，租借芬兰湾入口处的汉科港作为海军基地，苏联则把比这些领土面积大两倍的苏芬边界中段的一块领土作为交换，再一次被芬兰拒绝，苏芬关系日趋紧张。11月29日，莫洛托夫发表广播讲话，提出了与“与帝国主义者的反苏集团纠缠在一起的芬兰政府”开战的必要性，并单方面宣布《苏芬互不侵犯条约》失效；次日，苏联红军进攻波兰。但苏联最终未达到占领芬兰全境的目的，双方于1940年3月签署停战协定。此后，苏联将目光转移至波罗的海三国。。法国投降后，苏联立即根据秘密协定，吞并了爱沙尼亚、拉脱维亚和立陶宛，并占领了罗马尼亚的比萨拉比亚和北布科维纳。苏联的扩张行动促使着希特勒决定重新将精力放到对付苏联身上。

1940年11月，莫洛托夫代表苏联政府访问柏林。苏联代表团在柏林停留了三天，分别同希特勒和里宾特洛甫就苏联进一步与德国结盟的问题进行了一次和两次会谈，但双方未达成妥协，苏联最终没有加入轴心国。莫洛托夫还宣称苏联在东欧具有统治权，这让一直标榜德国在东欧统治地位的希特勒感到愤怒，认为苏联已经开始对德国产生危险。希特勒随后于12月15日决定，准备和苏联进行军事摊牌。

1941年5月，由于莫洛托夫在高度履行外交人民委员职责的情况下已无法再同时履行领导政府的职责，斯大林决定亲自兼任人民委员会主席，莫洛托夫则改任副主席；6月22日凌晨4时，纳粹德国不宣而战，向苏联发动进攻，莫洛托夫在一个半小时后受到了德国大使舒伦堡的宣战书。随后，他于当天中午代表苏联政府发表广播讲话，号召苏联军民团结在党的周围共同抗击德国侵略者。他在演讲的最后声明：“我们的事业是正义的！敌人必败，胜利必将属于我们！”月底，莫洛托夫兼任为战争临时设立的苏联国防委员会副主席；7月30日，兼任苏军总统帅部成员。战争爆发初期，他三次亲赴前线了解战况，并签署命令要求加大对燃烧瓶的生产。

随着苏联遭受入侵和太平洋战争的爆发，英、美等西方国家开始采取与苏联合作的友好政策。1941年12月，时任英国外交大臣安东尼·艾登访问莫斯科，与苏联政府举行会谈，莫洛托夫在会上提出承认苏联西部边界（即对波罗的海三国的占领）的现状，但遭到艾登拒绝。1942年5月20日，莫洛托夫抵达伦敦对英国进行访问，次日早晨开始在外交部进行正式磋商。莫洛托夫与艾登先后开了两次会，会上他坚持苏联原来的立场，且进一步提出特别要求，即要求盟国同意苏联占领波兰东部，此要求由于有悖于往前签订的英波协定而未被同意。莫洛托夫还提出签订秘密协议，要求盟国同意苏联占领罗马尼亚。这也与英国同美国达成的共识背道而驰。尽管会谈气氛融洽，但谈判却走向僵局。除了商讨条约签署问题，莫洛托夫还试探了英国对开辟第二战场的态度。5月22日上午，时任英国首相温斯顿·丘吉尔出面与莫洛托夫进行了一次正式会晤。经过数天的谈判后，莫洛托夫和艾登于5月26日在伦敦签署未提及领土问题的《英国和苏联为对德作战争取联合行动的协定》（即《英苏协定》）；29日，莫洛托夫前往美国，在华盛顿会晤了美国总统富兰克林·罗斯福和国务卿科德尔·赫尔等人，举行为期三天的会谈。6月12日，苏联政府同美国签署《苏美协定》并发表联合公报。

1943年9月30日，苏联最高苏维埃主席团颁布第79号法令，授予莫洛托夫列宁勋章和金色镰刀锤子奖章（即社会主义劳动英雄）各一枚，以表彰他“在伟大卫国战争期间为苏联发展坦克工业作出的特殊贡献”；同年11月28日至12月1日，莫洛托夫陪同斯大林出席了德黑兰会议，与罗斯福、丘吉尔共同会谈。1945年2月4日，莫洛托夫再次陪同斯大林参与雅尔塔会议，在此前二人首先前去看望了较早到达雅尔塔、身体已经欠佳的罗斯福。

1945年4月至6月，在战争即将胜利时，莫洛托夫代表苏联出席为联合国制宪的旧金山会议并发表讲话；5月9日，莫洛托夫就德国宣布无条件投降向全苏联发表广播讲话，祝贺苏联人民取得了卫国战争的胜利，并表示了对死于法西斯屠刀下同胞和战士的纪念；7月16日，莫洛托夫同斯大林、朱可夫及随从人员到达德国波茨坦，于次日受到杜鲁门和丘吉尔的接见，并在接下来的半个月内参加波茨坦会议。8月8日下午，莫洛托夫召见日本驻苏大使佐藤尚武，递交了苏联政府的宣战书，其后苏联发动八月风暴行动，向中国东北地区的日军进攻。

1945年11月，为表彰莫洛托夫在卫国战争期间的突出贡献，苏联最高苏维埃主席团颁布号令，再次授予他一枚列宁勋章。

第二次世界大战结束后，莫洛托夫的势力开始受到威胁。1948年12月，他的妻子波琳娜·热姆丘任娜被以叛国罪逮捕，当局指控她同犹太复国主义的以色列使节有非同寻常的联系。莫洛托夫最初试图通过在政治局关于谴责妻子的提案中投下弃权票来抗议对她的迫害，但最后亦不得不放弃该立场，并发表声明称：“我承认我对没有阻止我非常亲爱的热姆丘任娜犯下错误并与反苏犹太民族主义者建立联系，我感到非常懊悔......”并宣布在法律上与热姆丘任娜结束婚姻关系。受到她的影响，1949年3月，苏联最高苏维埃主席团免去了莫洛托夫的外交部部长职务，由维辛斯基接替他。虽然莫洛托夫此时境遇不佳，但在斯大林患病时，他依然能代替决策紧急事件。

1950年3月9日，莫洛托夫60岁生日时，苏联最高苏维埃主席团再次授予了他一枚列宁勋章；同年，他当选为苏联科学院名誉院士。同时，斯大林对莫洛托夫的不信任与日俱增，他不再邀请莫洛托夫去他的宅邸参加宴会和讨论重大问题，甚至怀疑他已成为“美帝国主义的代理人”。1952年10月，苏共十九大召开，莫洛托夫虽当选为改组后的中央主席团委员，但没有进入常设局，很多领导人在此时认为莫洛托夫已岌岌可危，但斯大林的逝世却使莫洛托夫逃避了这一危险。1953年3月5日，苏共中央、苏联部长会议召开紧急联席会议，讨论斯大林身后的权力分配等问题。莫洛托夫在会上被补选为中央主席团常委，并重新担任部长会议第一副主席、外交部部长。

莫洛托夫重新上台后，便支持了时任苏共中央第一书记赫鲁晓夫和部长会议主席马林科夫扳倒贝利亚的计划，其后又对赫鲁晓夫批评马林科夫轻视重工业发展表示支持。然而由于工作风格和思想观念的巨大差异，莫洛托夫和赫鲁晓夫的合作并未长久。截至1954年底，赫鲁晓夫在党内的地位已占据优势，他对外交事务的插手和干涉使莫洛托夫十分恼火，苏共二十大的召开及其对斯大林的全盘否定更加深了莫洛托夫和赫鲁晓夫之间的矛盾，莫洛托夫决定同马林科夫、卡冈诺维奇、伏罗希洛夫结盟，利用自己在党中央的影响力扳倒赫鲁晓夫。1957年6月，莫洛托夫等人和赫鲁晓夫在苏共中央主席团会议上摊牌，但很多中央委员害怕莫洛托夫掌权后会开启新一轮政治镇压，便未站到他的一边，克格勃主席伊万·亚历山德罗维奇·谢罗夫和国防部长朱可夫也没有对他表示支持，最终莫洛托夫和他的盟友们在中央全会上被批判和谴责为“反党集团”，并开除出中央委员会。此后他被降为苏联驻蒙古人民共和国大使。

1961年夏天，苏共二十二大的纲领草案对外公布供全民讨论，莫洛托夫参加到了讨论当中。在大会开幕前夕，他给苏共中央寄了一份详细分析和批评草案的材料。他认为该草案是错误的、“修正主义”的文件，引起赫鲁晓夫的强烈不满。在会议召开后，赫鲁晓夫在报告中专门提到了一节“反党集团”问题，其他发言者对莫洛托夫的材料提出了尖锐的批评。在“许多代表要求下”，莫洛托夫被免去一切职务，他所在的基层党支部开除了他的党籍，使他不得不完全退休。

1961年，莫洛托夫回到莫斯科。在被开除党籍后，他的福利待遇被严重削减，但他的妻子还保留有一部分。莫洛托夫夫妇及少数家庭成员住在格拉诺夫斯基大街的住宅里或者朱可夫卡别墅，除个别亲戚外，很少有人看望他。

1969年，莫洛托夫结识了历史学家和诗人丘耶夫。在此后的十七年中，莫洛托夫回答了丘耶夫关于他本人在半个世纪的政治生涯中关于国际事务、革命年代、老一辈革命家、集体化、肃反运动、社会主义思想等多方面的问题，访谈总计139次。在这些访谈中，莫洛托夫表达了对斯大林矢志不渝的支持，给予了他高度评价。

1984年6月8日，苏共中央政治局决定恢复莫洛托夫的党籍，并由时任中央总书记契尔年科亲自接待和重新颁发党员证。截至当年，莫洛托夫是尚健在的苏共党员中入党时间最长者。已年过九十的莫洛托夫对恢复党籍十分积极，在重新入党不久后就缴交了党费。

1986年6月，莫洛托夫因患肺炎住进莫斯科近郊的孔策沃医院；其记忆力在生命的最后时刻严重下降，短暂回到了担任政府首脑的时期，有一次读报时因为对时任外交部长谢瓦尔德纳泽登载的讲话感到不满而要求亲属召唤他来会见。同年11月8日中午12时55分，他在睡梦中病逝于孔策沃医院，享年96岁。《消息报》向全国登出讣告：“苏联部长会议沉痛宣告：苏联特别养老金领取者，1930年至1941年的苏联人民委员会前主席、1941年至1957年的苏联人民委员会和部长会议前第一副主席维·米·莫洛托夫同志，长期患病后逝世。”四天后，葬礼在格拉诺夫斯基大街举行，斯大林、波德沃伊斯基、卡冈诺维奇、布尔加宁、米高扬等前领导人的亲属前去瞻仰。

1934年12月1日，随着时任联共（布）中央政治局委员、列宁格勒州委第一书记基洛夫的遇刺，揭开了苏联肃反运动（大清洗）的序幕。莫洛托夫和以他为首的苏联人民委员会在大清洗中起到了极为重要的作用，他和斯大林、叶若夫组成“三人小组”，经常未经过政治局就私下同意了肃反的执行。在叶若夫提供的涉及44000名的党政军和经济领导人的数百份名单中，莫洛托夫在总计373份死刑名单上签了字，是中央政治局中签字批准死刑执行最多者。1937年2月至3月，他在联共（布）中央全会发表了一份题为《日德托洛茨基分子的破坏和间谍活动教训》的独立小册子，强调要注意对托派的排除和打压。此外，他还展开了对人民委员会的大规模镇压。1938年初28人组成的政府当中，只有8人未受到逮捕和审判。

1935年2月1日，联共（布）中央全会通过决议，代表党中央出席苏联第七次苏维埃代表大会并提出关于必须修改苏联宪法的建议。全会组建了一个委员会，以准备第七次苏联苏维埃代表大决定草案，并授权莫洛托夫在苏维埃代表大会上提出建议：赞成联共（布）中央的决议，委托中央执行委员会建立宪法委员会，以对宪法作出必要的修改。

1936年2月7日，宪法委员会在第一次全体会议上成立了准备宪法各个部分的分委员会，分委员会在此后分别拟出了新宪法的不同内容。在以上内容的基础上，雅·雅科夫列夫、阿·斯捷次基和B.塔尔等人组成的小组宪法委员会的委托准备了《苏联宪法草案草稿》。该草稿在同年4月17日、18日、19日和22日举行的专门会议上多次进行审查和订正。莫洛托夫参加了该草稿的审查和校订工作。新宪法最终于1936年12月1日被苏联第八次非常苏维埃代表大会批准通过。

莫洛托夫担任人民委员会主席期间，苏联第一个五年计划正在进行。莫洛托夫积极推进重工业的发展和社会主义工业化进程，他的第一个五年计划使苏联的工业能力更接近西方国家，城市居民的生活水平逐步得到改善。截至1932年底，大型工业生产增长了118%。但计划增产并没有在所有部门全部完成，其中钢的产量仅略多于原计划的一半，轻工业商品质量也存在较大问题。1934年11月，莫洛托夫主持下的人民委员会批准了第二个五年计划的实施，要求消灭剥削阶级，对国民经济进行彻底的技术改造。在社会主义劳动竞赛和斯达汉诺夫运动的作用下，二五计划完成时苏联生产资料中社会主义所有制成份已占98.7%，私有制已得到完全废除，计划期内的工业产量较前增长120%，国外先进技术也被引进供给各生产部门。苏联经过二五计划，一跃成为世界第二和欧洲第一工业国，被誉为有史以来最大的经济奇迹之一。

虽然莫洛托夫政府的工业化政策成就颇丰，但他的农业政策极具灾难性。1929年11月，他在联共（布）中央委员会全体会议上担任主要发言人，会上决定引入农业集体化，以取代数千个农民所有的小农场。莫洛托夫认为该进程必须从第二年开始，并要求官员们“把富农视为最狡猾、最不败的敌人”。在接下来的四年里，莫洛托夫监督实施了农业集体化，数百万拥有土地的农民（富农）被下令关入劳改营。他还在乌克兰征粮时通过粮食运送特别委员会从农民手中没收了粮食。一五计划完成时，苏联国内的农业危机达到顶峰，乌克兰和南俄罗斯等地开始发生饥荒。据一些俄罗斯历史学家估计，集体化政策造成的饥荒波及了1100多万农民，并导致其中相当一部分人死亡。农业上的糟糕境况直到二五计划时才有所改善。

第二次世界大战结束后，英、美开始通过马歇尔计划援助重建西欧以对抗苏联势力的扩张。莫洛托夫针锋相对地提出了马歇尔计划在东欧的替代计划，以加强苏联对东欧经济的全面控制，并以他自己命名该计划，正式拉开了美苏贸易战的序幕。1947年7月10日，苏联同保加利亚签订了货物交换和支付协定，苏联政府向保加利亚政提供500万美元商品贷款；15日，苏联和匈牙利签订供货和支付协定，还签订了苏匈贸易和航行条约，两国相互给予最惠国待遇。同年7月，阿尔巴尼亚党政代表团访问苏联，苏联同阿尔巴尼亚签订了一项经济协定，给予后者600万美元的贷款以供其购买轻工业、林业和农业机器；8月4日，签订了苏波相互提供货物的贸易协定。根据协定，苏联将向波兰提供大量的棉花、铁矿和锰矿石、石油产品等，波兰则向苏联提供焦炭、纺织品等。12月11日，苏联同捷克斯洛伐克签订贸易和航运协定、科技合作协定，相互给予最惠国待遇。1948年1月26日，苏波两国又签订了为期5年的贸易协定，规定双方的贸易量将在未来5年内达到5亿美元。而在此前的1947年3月，苏联已经向波兰提供了一笔为期10年的总数为2800万美元的贷款。8月25至26日，苏联又分别同南斯拉夫和罗马尼亚签订了贸易协定通过上述协定。

通过以上交易，苏联把以前流向西欧或苏联势力范围之外的大宗贸易转向了东欧。1946年至1947年，美国、英国、法国等资本主义国家同波兰、保加利亚、匈牙利、罗马尼亚的贸易急剧下降。莫洛托夫计划后来扩展为经济互助委员会，该组织从成立到解散之前是世界上贸易额仅次于欧共体的区域性经济组织，对经互会各国之间的经济交流也起到较大的促进作用。

莫洛托夫对苏联外交政策的导向与影响相当深远。他担任外交人民委员和外交部部长期间，高度按照斯大林的意志推行外交政策，是斯大林国际谈判的主要代言人和顾问。他善于使用外交手段维护苏联的利益，能言善辩且态度强硬，被认为具有出众的外事工作能力。此外，莫洛托夫在任时还提拔了安德烈·葛罗米柯等后来在外交政策领域广为人知的年轻一代官员从事外交工作。

1945年4月25日至6月26日，联合国国际组织会议在美国旧金山召开。莫洛托夫于会议召开次日代表苏联政府在会上发表讲话，并在此后根据敦巴顿橡树园会议的提案、《雅尔塔协定》和各国政府提出的修正案，参与商定了《联合国宪章》和《国际法院规约》。会议结束四个月后，苏联政府及其他多数参会国批准了《联合国宪章》，联合国于同年10月24日正式成立。

莫洛托夫主政苏联外交后，苏联为保证自身利益安全，与纳粹德国由敌对变为合作关系。1939年8月23日，莫洛托夫和德国外交部长里宾特洛甫在莫斯科谈判并签订《苏德互不侵犯条约》，条约规定：

缔约双方保证不单独或联合其他国家彼此互相使用武力、侵犯或攻击行为。

在共同瓜分波兰后，苏德关系进入了短暂的蜜月期。但在1939年至1940年间，苏联的扩张行动对德国造成冒犯以后，希特勒开始警惕和预防苏联。1941年希特勒全面入侵苏联后，苏德关系破裂。第二次世界大战结束后，德国被苏联、英国、美国、法国共同分区占领，苏联于1949年10月在其占领区扶持建立德意志民主共和国（东德）与西方扶持的德意志联邦共和国对抗，东德成为苏联的“卫星国”。

莫洛托夫对西欧和美国较为强硬。在与英国、法国的集体安全条约谈判失败后，外交人民委员部中亲西方的成员遭到莫洛托夫和内务人民委员部的清洗和打压，在当时宣示着苏联断绝了同西方合作的机会与可能。但在苏德战争爆发后，苏联便与他们重新取得联系。。但由于意识形态和利益的冲突，该联盟在成立后具有较大分歧，英、美两国迟迟不开辟第二战场，苏方因此多次指责对方违反同盟义务，双方仅对取胜这一点抱有完全共识。开辟第二战场的要求直到1944年9月才得以实现。

第二次世界大战结束后，随着丘吉尔的铁幕演说和杜鲁门主义的出台，苏联与英、美的合作关系终结。1947年6月27日，英、法、苏三国在巴黎举行外长会议，讨论马歇尔计划。会上，莫洛托夫对制订欧洲统一计划表示严重怀疑，认为可能造成“某些国家干涉另一些国家的内部事务”的局面。由于分歧严重，莫洛托夫退出会议，并猛烈抨击了马歇尔计划。在莫洛托夫计划诞生后，美苏对峙的局面基本形成。冷战期间，莫洛托夫坚决反对过分向西方让步，认为其得不偿失。

莫洛托夫时期的中苏关系较不稳定。1937年8月21日，苏联同国民政府签订《中苏互不侵犯条约》，并在此后为中国抗日战争提供了一定援助。但在1941年《苏日中立条约》签订后，苏联便停止了对华援助。此外，苏联还承认了伪满洲国的主权“神圣而不可侵犯”，严重损害了中国的主权利益。中华民国外交部其后发文，坚决主张中国对东北四省和外蒙古的主权地位，中苏关系开始冷淡，直到战争后期才有所恢复。

1945年8月14日，莫洛托夫同中国外交部长王世杰签订《中苏友好同盟条约》。该条约由正文、关于条约和外蒙古独立的两个换文以及关于大连、旅顺口、中长铁路等六个协定和附件组成，国民政府被迫承认了蒙古人民共和国的独立地位，并使苏联获得了中国领土上的大片利益和特权，以换取苏联不对中国共产党进行支持，但随着解放战争的爆发和共产党在战略上的节节胜利，苏联不再支持国民党政权转而支持共产党和中国人民解放军。

日本同德国签订《反共产国际协定》后，苏日之间冲突不断，张鼓峰事件和诺门坎战役先后发生。为保证日本扩张不威胁苏联安全，1941年4月13日，莫洛托夫代表苏联政府同日本外相松冈洋右签订《苏日中立条约》，双方维持和平友好关系，互相尊重领土完整和互不侵犯，当一方为第三国战争的对象时，另一方应保持中立。同时，为了换取日本对蒙古人民共和国的承认，苏联承认了日本扶持的傀儡政权伪满洲国。

随着纳粹德国的覆灭和欧洲战事的结束，包括苏联在内的欧洲军事力量开始转向对付仍在负隅顽抗的日本。1945年4月5日，苏联政府宣布废除《苏日中立条约》；5月9日，莫洛托夫在旧金山会议上向时任中国外交部长顾维钧表示：“就苏联而言，除非所有法西斯与残暴势力根绝于世，战争即未结束。”7月26日，苏、英、美三国首脑经过谈判发出《促令日本投降之波茨坦公告》，要求如下：

日本政府不久后发表声明，拒绝接受《波茨坦公告》。莫洛托夫同年8月便在召见佐藤尚武时以此为由声称日本要求莫斯科进行和平斡旋的要求毫无意义，并按照同盟国的建议对日宣战，苏日再次摊牌。20世纪50年代，莫洛托夫仍然对苏日关系正常化持反对态度。

莫洛托夫对南斯拉夫态度强硬，在他担任外交部长期间，苏联于1948年6月在第三次共产党和工人党情报局

莫洛托夫主政苏联外交期间，为确保纳粹德国的势力不蔓延且保证援助通道的安全，苏联和英国于1941年7月共同入侵伊朗，并罢黜了当时的伊朗国王礼萨·汗，苏联通过扶持伊朗人民党干预伊朗的政治。战后，苏联转而支持库尔德民主党，试图在南阿塞拜疆扶持自治政权，并取得伊朗的石油开采权。1946年2月至3月，莫洛托夫与伊朗首相卡瓦姆在莫斯科举行会谈，提出让伊朗满足苏联需求，并以此换取苏联对伊朗的撤军，但遭到卡瓦姆的拒绝。莫洛托夫又要求苏伊两国建立联合石油勘探和生产公司，并给予南阿塞拜疆有限自治。卡瓦姆最终向美国寻求支持，苏联红军于当年5月在美国的压力下从伊朗撤军，同时伊朗也同意给予苏联石油开采特权。

在贝利亚将美国的曼哈顿计划告知斯大林后，斯大林任命莫洛托夫负责苏联的原子弹项目，但该项目在莫洛托夫的主导下进展缓慢，斯大林最终于1944年将该职责转交给贝利亚。

英国前首相温斯顿·丘吉尔：①“莫洛托夫才能出众，但冷酷无情。在那些意气风发的革命岁月里，他经历了许多可怕的危险与考验，但他却安然无恙地挺过来了。莫洛托夫生活的年代社会阴谋不断，每个人都随时有被清洗的危险，而他却在这种环境之中成功发迹。脑袋圆如炮弹的他，长着一张四方脸，蓄着黑色的胡子，目光深邃，言辞机敏，举止沉着，这一切都恰好彰显了他的品质与能力。在这个时局变幻莫测的国家，莫洛托夫比任何人都适合充当政策的代言人。我曾与他有过数面之缘，有时是在透着一丝诙谐的谈判中，有时是在他亲切提议举杯的宴会上，不过他的祝词总是冗长老套，内容毫无深意。用现代理念中的‘机器人’来形容他再合适不过了。尽管如此，莫洛托夫依然不失为一位通情达理、处事圆滑的外交家。” ②“他（莫洛托夫）讲话滴水不漏，从不引起无谓的争执。他带有一种西伯利亚寒气的微笑，极有分寸又十分高明的话语，外加谦恭有礼的风度，使莫洛托夫成为能在这个险恶世界推行苏联政策的完美代言人。” ③“纵观他的一生，浩劫与毁灭常伴，或是他自己受到威胁，或是将别人推入其中。毫无疑问，对于苏联而言，莫洛托夫的确精明能干，在各个方面都颇具代表性。我非常庆幸，终我一生，都没有像他那样承受如此巨大的压力，否则，倒不如不要生而为人。如果人死之后真的有另一个世界，苏利、塔列朗和梅特涅这些早已过世的杰出外交家们肯定会欢迎莫洛托夫加入他们的行列，共同处理外交事务。”

苏联最高领导人尼基塔·谢尔盖耶维奇·赫鲁晓夫：“莫洛托夫同志是我们党和社会主义国家的杰出活动家，为实现列宁斯大林的伟大思想进行了毫不妥协的斗争。”（时任乌克兰共产党中央第一书记的赫鲁晓夫在乌克兰苏维埃政权成立三十周年庆典的讲话）

美国前总统哈里·S·杜鲁门：“我经常觉得莫洛托夫对斯大林隐瞒了一些事实，或者他不会在必要时向他提供所有事实。与斯大林达成协议总是比与莫洛托夫达成协议更容易。斯大林有时可以微笑和放松，但莫洛托夫总是给人一种他一直在施压的印象。”

美国前国务卿约翰·福斯特·杜勒斯：“在我见过本世纪所有伟大的国际政治家之中，从未有像莫洛托夫先生这样完美的个人品质和外交技巧。”

苏联历史学家、诗人菲利克斯·丘耶夫：①“对我家来说，莫洛托夫算得上当时领导人中最受尊敬的一位。” ②“莫洛托夫绝不会放弃原则性，凡出自他口的话，并不仅仅是一个‘不可救药的斯大林分子’作出的自我辩护，而是出自他坚定的信念。况且我在这么多年里从来没有见过他试图为自己辩护。他是一个有理想的人，他对任何问题都有坚定的看法并且始终坚持到底。”

苏联外交官、斯大林的翻译员瓦列金·别列什科夫：“莫洛托夫对待自己的直接下属平和、冷淡而礼貌，几乎从未提高声音说话，并且从未用过粗话，而这一点当时在‘领袖们’的圈子里司空见惯。”

苏联历史学家、社会学家若列斯·亚历山德罗维奇·梅德韦杰夫：“莫洛托夫担任苏联政府首脑十几年，在集体化、工业化和恐怖困难的时期，是一个意志薄弱的人。莫洛托夫主观上诚实、异常高效、聪明，没有明显的恶习。此外，他是除斯大林之外唯一一位深受人民特别是知识分子欢迎的政治局委员。他还试图扩大国际合作并减少审查制度的无所不能。”

美国记者约翰·冈瑟评价：“莫洛托夫有一个漂亮的额头，他的行为看上去总像一位法国医学教授——有条不紊、严谨、迂腐。他是……一个具有一流智慧和影响力的人。”

“男人和女人之间没有可以为了背叛祖国的爱！”

苏芬战争期间，莫洛托夫对外宣称：“苏联飞机没有向芬兰人民扔下炸弹，而是向他们空投面包。”自此，为讽刺莫洛托夫的诡辩式发言，芬兰军民便将苏联燃烧弹称为“莫洛托夫面包篮”，又将他们为苏军准备的这种燃烧瓶称为“莫诺托夫鸡尾酒”，用来对付苏联坦克。芬军在标准酒瓶里面装上由原油、柏油和汽油组成的“混合饮料”，在战斗中用浸过汽油的布条捆住瓶颈，然后点上火对准苏军坦克的通风口或打开的舱盖投进去，“莫洛托夫鸡尾酒”这种土武器后来成为第二次世界大战中甚为流行的武器，英、法、德、日都曾先后使用。具讽刺意义的是，后来苏军在自己也用“莫洛托夫鸡尾酒”对付德国坦克。

亦有观点认为，该燃烧瓶是莫洛托夫在苏俄内战时期发明，为了对付外国干涉者的辎重车辆，在红军尚装备不上先进武器的情况下，用盛伏特加的瓶子装上混合油料，安上引信，当炸弹使用。红军战士们戏称它为“莫洛托夫鸡尾酒”。

莫斯科城里的坊间传闻认为，斯大林去世后，莫洛托夫从克里姆林宫搬去列宁山上的公馆时，曾要求将书房漆成日落色。“那些公馆有着悬挂丝绸幕帘的墙壁、昂贵的木制嵌板、大理石壁炉架和由国家配给的、数不清的家具”。莫洛托夫曾说：“我们被那种生活方式所诱惑，这一点不可否认。”

也有传言称，莫洛托夫鄙视生活奢侈、追求完美、以家中陈设丰富多彩著称的伏罗希洛夫。党内其他成员却瞧不起莫洛托夫，认为他“是个沉闷无趣的家伙”，称他花费了太多时间在书案工作上，“屁股太沉”。莫洛托夫死后只给自己留了500卢布用于葬礼；他在位于朱可夫卡的别墅鳏居时，帮他照顾生活的管家声称，他对于舒适度的要求极低，生活简朴，从来都随手关灯，是一位合格的党员。另一位在别墅区负责看管家具仓库的女工表示，“他无欲无求，他不需要或者说不喜欢豪华的陈设，房间里没地毯，也没有吊灯”。

而莫洛托夫生前在莫斯科的最后一件居所中收藏了大量装饰品、小摆设和艺术品。英国作家波隆斯基认为，这些装饰品象征了莫洛托夫戎马一生的物质遗产，也是他照搬书中教条的见证，还体现了他为确保自身生存而不轻易让步的态度。

莫洛托夫喜欢长时间的会议，因为他有能力坐在漫长而无聊的党内会议上，他因此被列宁戏称为“石头屁股”和“铁裤先生”。但由于存在口吃的毛病，他自己很少在会上发言讲话。莫洛托夫常为自己的口吃问题感到沮丧和烦恼。

有部分历史或音乐学者认为和宣称，莫洛托夫是20世纪初俄国交响乐作曲家和贵族亚历山大·尼古拉耶维奇·斯克里亚宾的侄子或堂弟，莫洛托夫的政敌还曾以此为由对他进行攻击。但没有实际证据表明莫洛托夫与斯克里亚宾存在血缘关系。

莫洛托夫逝世后，他的遗体安葬于莫斯科新圣女公墓，并与其妻子热姆丘任娜合葬，旁边相邻着斯大林的妻子娜杰日达·阿利卢耶娃的墓地。墓旁摆放的他的照片在其下葬不久后被访苏的中国学者目击到损毁，疑似是怨恨莫洛托夫的市民所为。

在莫洛托夫失势前，苏联多个城镇和村庄以他的名字命名。他的故乡诺林斯克市被改名为莫洛托夫斯克，故居也被挂牌“莫洛托夫博物馆”。1957年他被开除出苏共中央后，以他命名的地区和建筑均恢复原名。