Віталій Вікторович народився 5 квітня 1990 року в селі Борівка Макарівської громади Бучанського району Київської області. У 2007 році вступив на факультет фізичного виховання Житомирського державного університету імені Івана Франка, який успішно закінчив у 2012 році за спеціальністю «Фізичне виховання» та здобув кваліфікацію тренера. Одночасно навчався на військовій кафедрі та отримав звання молодшого лейтенанта запасу.

Працював учителем фізичної культури в школах Макарівського району, тренером з гімнастики у Вишгороді, пізніше — у лісництві. Був людиною активною, відповідальною, з великим серцем, яка любила спорт і завжди прагнула бути корисною.

З перших днів повномасштабного вторгнення росії добровільно став на захист Батьківщини. 21 березня 2022 року долучився до Збройних Сил України. Після вишколу у Військовій академії в Одесі служив інструктором, а з листопада 2022 року — командиром 1-го аеромобільного взводу 3-ї аеромобільної роти 95-ї окремої десантно-штурмової бригади. Позивний «Фізрук». Завдяки його мужності, професіоналізму та самовідданості було знищено значну кількість окупантів і ворожої техніки. Неодноразово рятував життя побратимів. За особисту мужність, героїзм та високий професіоналізм, виявлені в захисті державного суверенітету та територіальної цілісності України, Віталій був удостоєний звання Герой України з удостоєнням ордена Золота Зірка (посмертно) та Ордена Богдана Хмельницького III ступеня (посмертно).

21 травня 2023 року під час виконання бойового завдання в районі населеного пункту Мар’їнка Покровського району Донецької області Віталій Вікторович Дудай героїчно загинув під час артилерійського обстрілу.

Похований 26 травня 2023 року в рідному селі Борівка Київської області.