Après des études à l'institut Polytechnique de Brooklyn, puis au Art Students League afin de devenir illustrateur, Vance publie un grand nombre de nouvelles dans des magazines.
Il fait paraître des romans d'aventures dès 1905, mais doit sa célébrité à sa série de huit romans policiers ayant pour héros Michael Lanyard, surnommé le Loup solitaire, un cambrioleur repenti, sorte de version morale d'Arsène Lupin. Cette série se décline en deux cycles. Les cinq premiers romans racontent l'enfance et la jeunesse de cet enfant d'origine anglaise, abandonné à sa naissance, puis adopté par des hôteliers parisiens, qui apprend l'argot, les arts martiaux et les techniques du parfait cambrioleur auprès de l'Irlandais Bourke, son maître. Mais après quelques vols astucieux, il tombe amoureux et épouse de Lucy Shannon, un agent de l'Intelligence Service. Il renonce alors aux actes illicites. Mais, peu après la déclaration de la Première Guerre mondiale, Lucy et leur enfant sont assassinés à l'instigation d'un espion allemand. Le Loup solitaire devient ainsi une sorte de justicier qui après avoir poursuivi et châtié le meurtrier de sa famille, s'attaque à tous les ennemis de l'ordre en Europe comme en Amérique. Le second cycle, qui compte trois titres publiés dans les années 1930, se déroulent à la même époque avec un Loup solitaire arrivé à sa maturité et devenu antiquaire. Il apprend dès le premier roman que son fils Maurice, contrairement à ce qu'il avait toujours cru, n'est pas mort et qu'il a suivi les traces de son père, endossant l'identité du Loup solitaire pour mener à bien une série de cambriolages. Le père n'a alors de cesse que de pousser son fils à s'amender pour épouser une riche héritière.
Publié en français sous le titre Faux visages, Paris, Librairie des Champs-Élysées, coll. Le Masque no36, 1929; traduction revue par Jean-Daniel Brèque, Encino, Californie, Black Coat Press, Rivière Blanche, coll. Baskerville no15, 2013 (ISBN978-161227-221-4)
Alias The Lone Wolf (1921)
Publié en français sous le titre Le Retour du Loup solitaire, Paris, Librairie des Champs-Élysées, coll. Le Masque no111, 1932; sous le titre Noirs Diamants, traduction revue par Jean-Daniel Brèque, Encino, Californie, Black Coat Press, Rivière Blanche, coll. Baskerville no21, 2014 (ISBN978-1-61227-336-5)
The Red Masquerade (1921)
Publié en français sous le titre La Fille du Loup solitaire, Paris, Librairie des Champs-Élysées, coll. Le Masque no74, 1931; sous le titre Masques Rouges, traduction revue par Jean-Daniel Brèque, Encino, Californie, Black Coat Press, Rivière Blanche, coll. Baskerville no17, 2014 (ISBN978-1-61227-256-6)
The Lone Wolf Returns (1923)
Publié en français sous le titre Nouvelle aventure du Loup solitaire, Paris, Librairie des Champs-Élysées, coll. Le Masque no150, 1934; sous le titre Double dupe, traduction revue par Jean-Daniel Brèque, Encino, Californie, Black Coat Press, Rivière Blanche, coll. Baskerville no27, 2015 (ISBN978-1-61227-461-4)
The Lone Wolf's Son (1931)
Encore the Lone Wolf (1933)
The Lone Wolf's Last Prowl (1934)
Autres romans policiers
The Brass Bowl (1907)
The Black Bag (1908)
The Bronze Bell (1909)
No Man's Land (1910)
Cynthia-of-the-Minute (1911)
The Bandbox (1912)
The Destroying Angel (1912)
Nobody (1915)
Sheep's Clothing (1916)
Bean Revel (1920)
The Dark Mirror (1920)
Baroque (1923)
The Dark Power (1925)
The Dead Ride Hard (1926)
Lip Service (1928)
The Woman in the Shadow (1930)
The Trembling Flame (1931)
Detective (1932)
The Street of Strange Faces (1934)
Romans non-policiers
The Private War (1906)
The Fortune Hunter (1910)
Marrying Money (1911)
The Day of Days (1913)
Joan Thursday (1913)
The Trey O'Hearts (1914)
Linda Lee Incorporated (1922)
Mrs. Paramour (1924)
The Road to End-Dor (1924)
White Fire (1926)
They Call It Love (1927)
Speaking of Woman (1930)
Nouvelles
Recueils de nouvelles de la série Terence O'Rourke
Terence O'Rourke, Gentleman Adventurer (1905)
The Pool of Flame (1909)
Nouvelles de la série du Loup solitaire
Old Man Menace (1927)
Publié en français sous le titre Jeu de dames, Paris, Fayard, Le Saint détective magazine no129, novembre 1965
The Lone Wolf's Breed (1932)
The White Terror (1965), nouvelle posthume
Publié en français sous le titre La Terreur blanche, Paris, Fayard, Le Saint détective magazine no136 et no137, juin et juillet 1966
Nouvelles de la série du Faraday Bobbs
The Chance He Threw Away (1906)
An Emperor Unawared (1906)
The Portrait of a Princess (1906)
The Black Pope (1906)
The Indisposition of the Minister (1906)
The Spree (1906)
Nouvelles de la série Captaine Peter, en collaboration avec Frank E. Verney
The Mad Digs and the Minnow (1925)
Base Methods (1925)
Autres nouvelles
Milady of the Mercenaries (1903)
The Coil of Circumstances (1903)
The Purple Phantom (1903)
The Squeeze in "Transit" (1904)
The Mocasin Lode (1904)
The Cap-Box (1904)
The Spider (1904)
The Mainspring (1905)
The Test (1905)
The Private War (1905)
The Spacegoat (1905)
The Craft o' Kings (1905)
The Blood Yoke (1906)
"Dan" Quixote (1906)
Chase of the Gladstone Bag (1907)
Plunder Island (1907)
The Gateway of Swords (1907)
Villambrosa Terrace (1907)
At the Eleventh Hour (1907)
Shadow Reef (1908)
Alan Colcraft, Squire of Dames (1909)
Tarleton'S Coup (1909)
The Pit of Burning (1909)
The Furnace (1910)
The Fortune-Hunter (1911)
The Crimson Rambler (1911)
The Bandbox (1911)
The Day of Days (1912)
Joan Thursday (1912)
Beau Revel (1919)
Double Doom (1922)
The Mad Dogs and the Minnow (1925)
White Fire (1925)
Queer Street (1926)
They Call it Love (1926)
The Flash (1929)
Publié en français sous le titre Message secret, Paris, Fayard, Le Saint détective magazine no141, novembre 1966