Il est né dans le village de Boudaïka, dans le district de Tcheboksary, qui se trouve maintenant dans la ville de Tcheboksary, dans une famille de paysans. Après avoir déménagé au village de Balakovo, il a étudié dans une école paroissiale, mais ne l'a pas terminée. Dans son enfance, il a travaillé comme domestique et apprenti chez des marchands et des artisans, puis, avec son père et ses frères, il s'est engagé dans la menuiserie sur la Volga. Il a épousé la fille d'un prêtre, malgré le désaccord des parents des deux côtés. De ce mariage, il a eu deux fils et une fille. Avec le début de la Première Guerre mondiale, il a été appelé dans l'armée, où il a suivi une formation dans une école de sous-officiers. Il a été décoré de trois croix de Saint-Georges et d'une médaille de Saint-Georges, et avait le grade de feldwebel. Après une grave blessure, il a servi dans un régiment de réserve à Nikolaïevsk et, à l'été 1917, il a rejoint le parti bolchevik. Lors du congrès des députés soldats à Kazan, il a été nommé commandant d'un régiment de réserve. Après la Révolution d'Octobre, il est devenu l'organisateur des détachements de la Garde rouge dans le district de Nikolaïevsk, commandant un régiment, une brigade et une division de l'Armée rouge. Il a combattu contre les cosaques de l'Oural et les légionnaires tchèques qui s'étaient opposés au pouvoir soviétique. Il a été envoyé étudier à l'Académie de l'état-major général de l'Armée rouge, mais l'a quittée, n'ayant pas réussi à suivre le cours. Plus tard, il a été nommé chef de la 25e division d'infanterie, où il s'est distingué lors de la prise d'Oufa, pour laquelle il a été décoré de l'Ordre du Drapeau rouge. Il est mort le 5 septembre 1919 à la suite d'une opération des cosaques de l'Oural contre le quartier général de la 25e division à Lbishchensk.

Le nom de ce commandant est devenu largement connu en Union soviétique après la publication en 1923 du roman « Tchapaïev » de Dmitri Fourmanov, qui était commissaire dans sa division, et du film éponyme des frères Vassiliev en 1934. Grâce à la popularité nationale des héros du livre et du film, le nom de Tchapaïev a été attribué à de nombreuses localités, rues, ainsi qu'à des navires de guerre et civils. Pendant la Grande Guerre patriotique, son nom a été porté par des détachements de partisans. Bien que les historiens et les journalistes modernes estiment que le rôle de Tchapaïev dans la guerre civile a été exagéré, il reste l'un des commandants rouges les plus connus de cette époque, héros de films, de séries télévisées et de livres, y compris d'auteurs tels que Viktor Pelevine, Zakhar Prilepine et Edouard Volodarsky. Dans l'ancienne Union soviétique et dans les années post-soviétiques, des blagues mettant en scène les personnages du film sur le commandant, Tchapaïev, Fourmanov, le soldat Petka et la mitrailleuse Anka, ont acquis une grande popularité.