Роботу в органах державної влади Вітольд Фокін розпочав у 1971 році в Державному плановому комітеті УРСР маючи за плечима 17-річний трудовий стаж на відповідальних і керівних посадах вугільних підприємств Донбасу. У 1987 році він став очільником Держплану, а в липні того ж року був призначений заступником голови Ради Міністрів УРСР.
Суверенізація України у 1990 році та непослідовна позиція уряду призвели до початку 2 жовтня студентської «революції на граніті» у Києві. На вимогу мітингувальників у відставку подав очільник Ради Міністрів УРСР Віталій Масол і 23 жовтня Верховна Рада задовольнила її. Депутати дослухалися пропозиції голови Верховної Ради УРСР Леоніда Кравчука про недоцільність поспішного призначення глави виконавчої влади — кандидатуру нового керівника уряду належало обговорити у депутатських групах і партійних фракціях, тому 23 жовтня 1990 року «до призначення Голови Ради Міністрів Української РСР» його обов'язки було покладено на заступника голови Ради Міністрів УРСР, голову Державного комітету Української РСР з економіки 58-річного Вітольда Фокіна.
29 жовтня на засіданні парламенту відбулося обговорення кандидатур голови Постійної комісії з питань економічної реформи і управління народним господарством Володимира Пилипчука, директора Донецького металургійного заводу Володимира Слєднєва та Вітольда Фокіна на посаду очільника уряду. В останній момент Фокін свою кандидатуру зняв, тоді як два інших кандидати не набрали достатньої кількості голосів. Наступного дня їх долю розділив генеральний директор комбінату «Азовсталь» Олександр Булянда.
Чергова спроба обрати очільника уряду відбулася на ранковому засіданні 14 листопада, коли депутати обговорювали кандидатуру Вітольда Фокіна. Виступаючи у парламенті, він подякував за надану довіру і пояснив мотиви самовідводу 29 жовтня відсутністю відчуття підтримки з боку парламентарів. Схвалення Верховною Радою програми переходу до ринкової економіки та співпраця з депутатами змінили його позицію. Фокін заявив, що для нього важливо не просто отримати призначення, а саме здобути вотум довіри. Його прохання про оголошення перерви перед голосуванням для зустрічі з окремими депутатськими групами було відхилено — Рада проголосувала одразу, і 332 депутати підтримали Вітольда Фокіна («проти» — 44 голоси). Новий глава уряду подякував за обрання, пообіцяв виправдати проявлену довіру і попросив вважати цей день початком реалізації програми переходу до ринкової економіки.
Прем'єрство Вітольда Фокіна припало на перехідний період набуття Україною економічного і політичного суверенітету, розриву економічних відносин у рамках Союзу РСР і налагодження їх на двосторонній основі. Найвідомішим з ініційованих ним заходів стало запровадження 1 листопада 1990 року «картки споживача з купонами», яка видавалася разом із зарплатою та мала обласну локалізацію: купони відповідного номіналу мусили відрізатися від «картки споживача» (спеціального листка) при купівлі дорожчих товарів. Задуманий як засіб перешкоджання спекуляції, насправді він не зміг запобігти товарному дефіциту та завадити вивезенню товарів з України до інших регіонів.
21 березня 1991 року Фокін став народним депутатом України по Дарницькому виборчому округу Києва, чий представник – Володимир Івашко – склав повноваження народного депутата та голови Верховної Ради України й переїхав до Москви на посаду заступника Генерального секретаря ЦК КПРС Михайла Горбачова.
На початку здійснення державного перевороту у Москві 19 серпня 1991 року Вітольд Фокін перебував на відпочинку в Гірсько-Алтайській автономній області Росії, проте терміново прибув до Києва і 21 серпня скликав засідання уряду, на якому була схвалена заява про нелегітимність створеного заколотниками Державного комітету з надзвичайного стану на чолі із віце-президентом СРСР Геннадієм Янаєвим та невизнання його актів. З проголошенням через три дні незалежності України Вітольд Фокін став останнім очільником уряду радянської і першим прем'єр-міністром незалежної України. 8 грудня 1991 року він разом з Президентом Леонідом Кравчуком підписав «Угоди про створення Співдружності Незалежних Держав», які констатували припинення існування Союзу РСР як суб'єкта міжнародного права.
Незгода Фокіна з передчасним, на його думку, виходом України з «рубльової зони» до стабілізації макроекономічних показників підштовхнула його написати 30 вересня 1992 року заяву про відставку. 13 жовтня наступним очільником уряду став Леонід Кучма.
Після залишення крісла прем'єра та складання у 1994 році депутатських повноважень Вітольд Фокін працював науковим співробітником Інституту світової економіки та міжнародних відносин НАН України, ставши єдиним вітчизняним прем'єр-міністром, хто після відставки не продовжив політичну кар'єру.