تحصیلات ابتدایی و متوسطه خود را در طالقان و دبیرستان نظام تهران گذراند و پس از اخذ دیپلم در مهرماه سال ۱۳۳۰ وارد دانشکده افسری شد.

او پس از پیروزی انقلاب ۱۳۵۷ ایران به سمت فرماندهی نیروی زمینی ارتش جمهوری اسلامی ایران منصوب شد و از آغاز جنگ ایران و عراق در جبهه‌ها حضور دائم داشت.

فلاحی در تاریخ ۲۹ خرداد ۱۳۵۹ به سمت ریاست ستاد مشترک ارتش جمهوری اسلامی برگزیده شد.

وی به همراه گروهی از افسران ایرانی به عنوان ناظر صلح سازمان ملل در آتش‌بس ویتنام، از سال ۱۳۵۱ تا اواسط ۱۳۵۳ را در این کشور گذراند.

بعد از پیروزی انقلاب اسلامی در سال ۱۳۵۷  ولی‌الله فلاحی بعنوان فرمانده نیروی زمینی ارتش جمهوری اسلامی ایران انتخاب شد .

فلاحی در خردادماه سال ۵۹ بعنوان رئیس ستاد مشترک ارتش (فرمانده کل ارتش) بعد از سرلشکر شادمهر منصوب شد و سرانجام  در ۷ مهر ۱۳۶۰ طی سانحه هوایی به شهادت رسید.

یاد و خاطرش گرامی باد.