Médico, herpetólogo e higienista brasileiro nascido em Campanha, Minas Gerais, um dos maiores nomes da história da pesquisa médica no Brasil e o descobridor do soro antiofídico. O seu estranho nome foi criado por seu pai, José Manoel dos Santos Pereira Júnior, que resolveu colocar em cada um dos seus oito filhos um nome diferente como vingança contra sua própria família, com a qual estava brigado. Assim seu nome foi composto com Vital, o nome do santo do dia, Brazil, que na época se escrevia com z, Mineiro de Minas Gerais, e Campanha, cidade natal no sul de Minas. Sua mãe, D. Mariana Carolina Pereira de Magalhães era prima de Joaquim José da Silva Xavier, o Tiradentes.
Passou a infância nas cidades mineiras de Campanha, Itajubá e Caldas, trabalhando desde os 9 anos para ajudar a família. Com 15 anos foi para S. Paulo com a família, onde passou o resto da sua juventude entre o trabalho e os estudos preparatórios para cursar Faculdade de Medicina do Rio de Janeiro, então única escola de medicina no sul do país. Assim, com 21 anos ele foi para o Rio, onde trabalhou como escrevente da polícia e professor, para sustentar-se e custear seus estudos na Faculdade. Formou-se em medicina pela Faculdade de Medicina do Rio de Janeiro (1891), indo inicialmente clinicar em Botucatu, interior de São Paulo.
Após um período em Paris, iniciou as campanhas (1892) contra a febre amarela, a cólera e a peste bubônica, no Estado de São Paulo. Preparou os primeiros soros comprovadamente eficazes contra os venenos dos crótalos e das cobras do gênero Bothrops, no Instituto Bacteriológico de São Paulo (1898). Após sua criação por Adolfo Lutz, assumiu a direção do Instituto Soroterápico (1899) que originaria a fundação do Instituto Butantã (1905), onde começou a pesquisar um tipo de soro antiofídico. Na época empreendeu dois tipos de campanha, uma trocava doses de soro por mais cobras vivas para fabricar mais soro e a outra era de esclarecimento da população rural sobre quais as cobras venenosas e as não.
Foi à Europa estudar no Instituto Pasteur, visitou diversos países e voltou ao Brasil (1914). Foi no Congresso Científico Pan-Americano (1915), que teve oportunidade de aplicar seu soro, no Bronx. Mudando-se para Niterói, RJ, fundou o Instituto de Higiene, Soroterapia e Veterinária (1919), para preparo de soros e vacinas, hoje Instituto Vital Brasil. Viúvo (1913), casou-se novamente (1920) com Dinah Carneiro Vianna. Voltou a dirigir o Butantã (1924), mas o deixou novamente para reassumir a direção do Vital Brasil (1927), permanecendo ali pelo resto da vida.
Dentre suas obras escritas destacaram-se O ofidismo no Brasil (1906) e A defesa contra o ofidismo (1911), versão francesa 1914). Participando de campanhas contra epidemias, contraiu peste bubônica e febre amarela e morreu em 8 de maio (1950), no Rio de Janeiro, aos 85 anos, ainda na direção do Instituto Vital Brazil. Curiosamente, seu filho Vital Brasil Filho morreu com 32 anos (1936), vitimado por uma septicemia contraída ao realizar pesquisas sobre estreptococos.