Lớn lên, khi ra thị xã Lạng Sơn học tập ở Trường THPT Việt Bắc, vào những ngày chợ phiên, chàng thanh niên Vương Toàn đắm mình trong những câu sli, lượn. Lúc này, cậu không chỉ là người nghe sli đơn thuần như thời còn nhỏ mà vừa nghe, vừa ngẫm nghĩ về những ẩn ý đằng sau lời hát. Đó cũng chính là những bài tập đầu tiên trong hành trình chữ nghĩa. Tốt nghiệp THPT, Vương Toàn được Tỉnh ủy giới thiệu xuống Trường Đại học Sư phạm Hà Nội, khóa 1- khoa Pháp văn.

Năm 1966, Vương Toàn tốt nghiệp đại học với tấm bằng loại ưu và được phân về công tác tại Viện Khoa học Xã hội (nay là Viện Hàn lâm Khoa học Xã hội Việt Nam). Năm 1992, Vương Toàn bảo vệ thành công luận án Phó Tiến sĩ tại khoa Ngữ văn, Trường Đại học Tổng hợp Hà Nội. 4 năm sau khi bảo vệ thành công luận án, ngày 8/7/1996, ông được phong học hàm Phó Giáo sư ngành Ngôn ngữ học. Giai đoạn 1982 - 1995, ông giữ chức Phó Trưởng phòng Thông tin Khoa học Ngữ văn; từ năm 1995 - 2005 ông được bổ nhiệm làm Phó Viện trưởng Viện Thông tin Khoa học Xã hội.

Bên cạnh hoạt động chuyên môn và quản lý, PGS.TS Vương Toàn còn tham gia giảng dạy tại các trường đại học (ĐH) thuộc ĐH Quốc gia Hà Nội, ĐH Văn hóa Hà Nội… Với cương vị là giảng viên, thầy Toàn đã hướng dẫn thành công hàng chục sinh viên, học viên và nghiên cứu sinh thực hiện thành công bài luận tốt nghiệp. 

Năm 1989, nhà khoa học Vương Toàn được PGS.TS Cầm Cường mời tham gia Chương trình Thái học Việt Nam (thuộc Trung tâm Hợp tác Nghiên cứu Việt Nam, nay là Viện Việt Nam học và Khoa học phát triển, ĐH Quốc gia Hà Nội), với vai trò Phó Chủ nhiệm Chương trình (từ năm 2013 đến nay là Chủ nhiệm Chương trình). Chương trình Thái học Việt Nam là một tổ chức được những nhà nghiên cứu văn hóa các dân tộc Tày, Nùng, Thái… lập ra, mục đích là nghiên cứu, sưu tầm và công bố những công trình liên quan đến các dân tộc này.

Sau 44 năm cống hiến cho công tác nghiên cứu khoa học, năm 2010, PGS.TS Vương Toàn chính thức được nghỉ hưu theo chế độ. PGS.TS Vương Toàn cho biết, nghỉ hưu là cơ hội để ông có nhiều thời gian hơn dành cho công tác nghiên cứu khoa học. Ông liên tục đi điền dã, hội thảo nước ngoài và xuất bản hàng chục quyển sách, hàng trăm bài nghiên cứu trên các tạp chí và tham luận tại các hội thảo khoa học trong và ngoài nước.

Hiện nay, PGS. TS Vương Toàn đã ở tuổi xấp xỉ 80 nhưng hằng ngày, ông vẫn cặm cụi đọc tài liệu để hoàn thành 2 công trình sách lớn của cuộc đời, một trong số đó là công trình tổng kết những bài viết đã công bố về văn hóa các tộc người nhóm ngôn ngữ Thái - Ka đai.