Валерий Попенченко родился в 1937 году в Кунцево (тогда это было еще ближайшее Подмосковье), однако в годы войны мать и он перебрались во время эвакуации в Ташкент. Здесь юный Валерий поступил в Суворовское Училище и с 12 лет начал заниматься боксом в секции.
В 1955 году Валерий становится Чемпионом СССР среди юношей и с этих пор о нем начинают говорить в высших спортивных кругах страны.
В 1959 году Валерий становится Чемпионом СССР во втором среднем весе, а четырьмя годами позднее, в 1963 году, Попенченко побеждает в шикарном стиле на Чемпионате Европы по боксу в Москве. Все это время Валерий будто бы готовится к самому Важному событию в своей жизни - к боям на Олимпиаде в Токио.
В 1964 году Валерий Попенченко отправляется в составе команды по боксу на Олимпиаду в Токио, где становится чемпионом, проведя четыре боя и практически во всех победив явным преимуществом. Финальный бой вообще закончился нокаутом в исполнении нашего боксера.
Кроме того, Валерий получил Кубок Вэла Баркера - за самый техничный бокс, а это считается одной из престижнейших наград в любительском боксе.
В 1965 году Валерий вновь становится чемпионом Европы в Берлине (ГДР), и уходит из бокса непобежденным. Валерий преезжает в Москву и начинает заниматься научной деятельностью.
В 1975 году жизнь прославленного боксера Валерия Попенченко оборвалась из-за несчастного случая. Валерий упал в лестничный пролет одного из строящихся корпусов МВТУ. Похоронен спортсмен на Введенском кладбище в Москве.
