Surnommé 'Dr Steelhammer', il est le fils d'un ancien colonel de l'armée de l'air soviétique. Diplômé d'un doctorat en sciences sportives, il est aussi un des meilleurs et plus populaires poids lourds du moment (111 kg pour 1,98 m). Il a été longtemps sans rival en dehors de son frère Vitali !  En maîtrisant le Britannique Bryant Jennings au Madison Square Garden de New York en avril 2015, il a conservé ses titres IBF, WBA, WBO et IBO de la catégorie reine. Son regne a pris fin le 28 novembre 2015 dans un combat contre l'Anglais Tyson Fury pendant lequel il a perdu ses titres WBA-IBF-WBO. Il a disputé 29 championnats du monde (25 victoires dont 19 avant la limite; 4 défaites) pour un total de 64 victoires (53 avant la limite) pour 5 défaites.

Champion olympique des super-lourds en 1996 et également vice champion d'Europe cette année-là (134 victoires et 6 défaites chez les amateurs ; champion d'Europe juniors en 1993 et vice champion du monde junior en 1994). Champion du monde WBO des lourds d'octobre 2000 à mars 2003 (7 championnats du monde, 6 victoires). Champion du monde IBF des lourds depuis avril 2006 (5 défenses). Champion IBF-WBO depuis février 2008. Champion unifié des lourds depuis le 2 juillet après avoir battu l'Anglais David Haye aux points. Ses combats en 2012 : le 3 mars contre le Français Jean-Marc Mormeck qu'il a battu au 4e round par KO (son 50eme) ; le 7 juillet contre l'Américain Tony Thompson qu'il a battu par arrêt de l'arbitre au 6e round. En avril 2014, il bat nettement l'Australien Alex Lepai puis le Bulgare Kubrat Pulev par K-O en novembre 2014 et l'Américain Bryant Nennings en avril 2015, son 23e, 24e et 25e victoires en championnat du monde. Le 29 avril 2017 devant 90 000 spectateurs pour son 29e championnat du monde, il a perdu sa couronne contre l'Anglais Anthony Joshua . Champion d'Europe des lourds en 1999. Vice champion du monde chez les juniors en 1994.

En remportant 25 championnats du monde des lourds (pour un total de 29) dont 18 d'affilée, il avait fait un pas vers le record de la catégorie-reine (25 victoires de suite) détenu par le légendaire boxeur américain Joe Louis (64 victoires, 54 avant la limite, en 69 combats). A 41 ans, il a pris sa retraite sportive après sa défaite contre Anthony Joshua .

Vladimir est très impliqué dans les oeuvres de charité (UNESCO), il est un excellent joueur d'échecs. Il a notamment eu un petit rôle (comme Lennox Lewis ) dans le film Ocean Eleven. Il est le frère de Vitaly, lui-même un très bon poids lourds devenu le maire de la ville de Kiev.