Родился в городе Ростов-на-Дону. Окончил Ростовское училище искусств и московскую консерваторию. Известен как автор нескольких десятков песен, в том числе суперхита 1970-х «Строгий капрал» (Как хорошо быть генералом…), исполнявшегося Вадимом Мулерманом и Эдуардом Хилем. Песни Вадима Гамалея исполняли многие популярные певцы советской и российской эстрады: Иосиф Кобзон, Людмила Зыкина, Галина Ненашева, Нина Бродская, Гелена Великанова, Аида Ведищева, Вахтанг Кикабидзе, Лев Лещенко, Юрий Гуляев, Юрий Богатиков, Раиса Неменова, Анна Герман, Ольга Воронец, Владимир Макаров, Валентина Толкунова, Эдита Пьеха, вокальный квартет «Аккорд», Юрий Никулин, Ирина Отиева и другие.
Автор музыки для кино и мультфильмов, среди которых — мультфильм «Варежка» режиссёра Романа Качанова, получивший премии на нескольких кинофестивалях. Сотрудничал с группой «Земляне».
Был убит в день своего юбилея.
