La basse Vitalij Kowaljow naît en 1968 à Tcherkassy, en Ukraine. Il débute des études à l’Institut Théologique de Moscou avant d’intégrer l’Académie de Musique de Berne et l’Opéra Studio de Bienne en Suisse. En 1999, il se fait connaître en remportant le Concours Operalia de Placido Domingo à Porto Rico, ainsi que la 39e Compétition Verdi à Busseto. Au début des années 2000, il prend le rôle-titre d’Attila de Verdi au Théâtre Orchestre Bienne Soleure.

En 2003, sa carrière internationale décolle lorsqu’il fait ses débuts à l’Opéra de Paris et à Washington dans le rôle de Procida dans Les Vêpres siciliennes. Déjà grand serviteur de Verdi, il prend le rôle de Ramfis dans Aïda aux Arènes de Vérone en 2005 et celui de Philippe II dans Don Carlos au Nouveau Théâtre national de Tokyo en 2006. Verdi lui ouvre également les portes du Met où il incarne Walter dans Luisa Miller et le Père Guardiano dans La Force du destin. Il assoit ensuite sa notoriété outre-Atlantique en débutant au Carnegie Hall dans le rôle de Kaspar dans Der Freischütz de Weber, à Los Angeles en Raimondo dans Lucia di Lammermoor de Donizetti, à au Colorado en Sarastro dans La Flûte enchantée de Mozart, ainsi qu’à San Diego en Pimen dans Boris Godounov de Moussorgski. En 2007, il débute à l’Opéra d’Etat de Vienne en Raimondo dans Les Puritains ainsi qu’à l’Opéra d’Etat de Bavière où il endosse le rôle de Zaccaria dans Nabucco.

En 2008, Vitalij Kowaljow chante Oroveso dans Norma au Met, le Prince Grémine dans Eugène Onéguine à Chicago. Cette année-là, il tient le rôle de Colline dans l’adaptation cinématographique de La Bohème face à Anna Netrebko et Rolando Villazon. L’année suivante, en 2009, il se tourne vers le répertoire wagnérien à Los Angeles et chante le rôle de Wotan dans L’Or du Rhin, La Walkyrie et Siegfried, rôle qu’il reprend en 2010 pour l’ouverture de la saison de La Scala, sous la baguette de Daniel Barenboïm. En 2010, il débute à Covent Garden en Frère Laurent dans Roméo et Juliette de Gounod, puis prend le rôle-titre de Méphistophélès de Boito au Palais des Arts de Valence, ainsi que le rôle du Commandeur dans Don Giovanni de Mozart au Festival de Baden-Baden. En 2015, il prend le rôle de Banco dans Macbeth à Amsterdam.

En août 2018, il chantera Le Père Guardiano et Le Marquis dans La Force du destin de Verdi à Dresde puis, en septembre, il se rendra à Hambourg en Walter dans Luisa Miller et au Met en Ramfis dans Aïda. En octobre, il se rendra à Genève pour interpréter Pimen dans Boris Godounov. En janvier 2019, il retournera au Met en Roi René dans Iolanta. Amsterdam l’invitera en avril pour chanter Zaccaria dans Nabucco, qu’il reprendra en mai à Dresde.