Автозаводцы пригласили тогда группу молодых игроков и отправили всех на сбор в Сухуми. Иванов понравился тренерам и в первый день нового, 1953 года был зачислен в команду, с которой будет связана вся его жизнь. Параллельно с зачислением в «Торпедо» состоялся перевод Валентина на ЗИС. И на первый сбор «Торпедо» Иванов отправился будучи рабочим автозавода.
Валентин дебютировал даже раньше, чем планировал, — уже в начале чемпионата. Автозаводцы потеряли двух ведущих нападающих, и тренеру Виктору Маслову не оставалось ничего иного, как бросить в бой восемнадцатилетнего Иванова, сыгравшего лишь матч за дубль. Первый выход пришелся на игру с вильнюсским «Спартаком». «Торпедо» потерпело поражение 1:3. Валентин ничем не выделялся, но и в следующей встрече вышел на поле с первых минут. И дальше Маслов выпускал Иванова на поле.
Был момент, когда Валентин ненадолго потерял место в основе — во второй половине чемпионата 1953 года, когда Виктора Маслова сменил Николай Морозов. Но вскоре и новый тренер разглядел талант в молодом футболисте. И с тех пор Валентин Козьмич играл всегда, если не был травмирован. В первом же своем сезоне он завоевал бронзовую награду.
В 19 лет Валентин Иванов — важный игрок основы. А в двадцать он получил приглашение в сборную СССР и принял участие в турне по Индии. Валентину очень хотелось сыграть в товарищеском матче с чемпионами мира — сборной ФРГ. Но обстоятельства сложились так, что пришлось слушать радиорепортаж на больничной койке. За две недели до матча Валентин повредил колено. Прямо с игры с ЦДКА он был доставлен в ЦИТО.
Повреждение мениска. Потребовалась операция. Техника в то время была далека от совершенства, и место повреждения было определено ошибочно — разрез был сделан с внешней, а не с внутренней стороны колена. Операция затянулась на три с лишним часа, действие наркоза стало заканчиваться. Колено так и не восстановило свою полную подвижность. Почти полгода Иванову пришлось ходить с палочкой. Грустно, конечно, но Валентин утешал себя тем, что он еще легко отделался. Немало футболистов завершали карьеру после таких травм с осложнениями.
«Но ни в дни неудач, ни в часы успеха я ничем не мог помочь своей команде. Обо мне заботились, меня навещали, мне помогали, меня лечили. А мне нечем было за все это отплатить. Торпедовцы приезжали на стадион из Мячкова, я — из дому. После матча в раздевалке ребята обсуждали перипетии игры, сидели усталые, стаскивали с себя потные футболки, расшнуровывали бутсы, выглядели так, как выглядят люди, заслужившие после тяжкого труда свой отдых. И мне так хотелось чувствовать то же, что и они, даже если мы проиграли. Чувствовать эту огромную усталость, ощутить мягкий ковер под натруженными босыми подошвами, которые еще горят, только освобожденные от крепко зашнурованных бутсов. Ощутить теплую струйку душа, смывающего соленый липкий пот. Но главное — ощутить себя причастным к тому, что происходило сейчас на поле и происходит здесь, в раздевалке… Вы легко поверите, если я признаюсь, что все это время, а в дни матчей особенно, меня посещали невеселые мысли. Я стоял со своей палочкой на негнущейся ноге у подножия той вершины, на которой находился совсем недавно и взобраться на которую мечтает каждый футболист. Я проделал этот путь быстро, быстрее многих. Я был на вершине в 21 год. И вот — снова внизу. И кто знает, взойду ли когда-нибудь еще раз».
В 1956 году завершил выступления капитан автозаводцев Агустин Гомес, и капитанская повязка перешла к 21-летнему Валентину Иванову. В то же время образовалась связка Иванов — Стрельцов. Валентин и Эдуард очень быстро нашли общий язык на поле — они понимали друг друга с полуслова. Не случайно Гавриил Качалин взял обоих торпедовцев на Олимпиаду в Мельбурн.
Сборная СССР вернулась из Австралии с золотыми медалями. Но ни Иванова, ни Стрельцова в числе награжденных не оказалось, ибо, согласно действовавшему в ту пору регламенту, медали вручались только участникам финальной встречи. В финале же ни тот ни другой не играли. В полуфинале с Болгарией Валентин получил сильный удар по ранее травмированной ноге. Доиграть встречу — а замены тогда были запрещены — Иванов сумел, но рассчитывать на него в финале Гавриил Качалин не мог.
Там же, в Мельбурне, Валентин познакомился с олимпийской чемпионкой гимнасткой Лидией Калининой. Через три года они сыграли свадьбу. На следующих Олимпийских играх, в Риме, Лидия Гавриловна побеждала уже под фамилией Иванова.
Связка Иванов — Стрельцов могла стать сильнейшей не только у нас в стране, но и в мире. Гавриил Алексеевич возлагал на торпедовцев большие надежды и наигрывал их к чемпионату мира 1958 года. Но Эдуарду не довелось принять в нем участие. Валентину Козьмичу приходилось играть, что называется, за себя и за того парня. В 1960 году сборная СССР стала первой в истории победительницей чемпионата (Кубка) Европы. Валентин Иванов участвовал в обоих матчах финального турнира и забил два мяча в ворота сборной Чехословакии.