Родился в 1131 г., предположительно в Киеве. В 1147 г. оставлен в Киеве братом, великим князем Изяславом Мстиславичем, выступившим в поход против новгород-северского князя Святослава Ольговича. Известие о том, что союзники великого князя, черниговские князья Владимир и Изяслав Давыдовичи, объединились с его врагом и намереваются схватить или даже убить его, вызывает массовые волнения в Киеве, направленные против Ольговичей и прежде всего против князя-инока Игоря Ольговича, сидевшего в темнице. Все попытки Владимира и киевского митрополита Климента (умер после 1164 г.) спасти Игоря от расправы оказываются тщетными; Игорь был растерзан толпой киевлян, причем в схватке едва не убивают и самого Владимира (19 сентября). В том же году Владимир послан братом в Городец-Остерский.

В конце 1148 г. великий князь Изяслав Мстиславич, выступивший в поход против своего дяди, суздальского князя Юрия Владимировича Долгорукого, вновь оставляет Владимира в Киеве.

В 1149 г. лично участвует в новой войне великого князя с Юрием Долгоруким: находится «в засадѣ» у Переяславля, а затем принимает участие в битве около города (23 августа), которая заканчивается разгромом Изяслава Мстиславича и его союзников.

В феврале 1150 г. более трех недель выдерживает в Луцке осаду войск Юрия Долгорукого и Вячеслава Владимировича, «изнемогающю... с людми своими». Лишь после вмешательства галицкого князя Владимирка Володарьевича Юрий заключает мир с Изяславом Мстиславичем и уходит от Луцка (март 1150 г.). В том же году удаляется вместе с братом Изяславом во Владимир-Волынский.

Осенью того же 1150 г. после нового поражения Изяслава (на короткое время, с июля по август, занимает Киев и вновь оставляет его) послан братом в Венгрию к своему зятю, королю Гейзе II (умер 31 мая 1161 г.), для ведения переговоров о военной помощи. Участвует в походе короля против галицкого князя Владимирка Володарьевича: король разоряет несколько городов в Галицкой земле и после чего возвращается в Венгрию. Тогда же с согласия короля и королевы, своей сестры Евфросинии Мстиславны, женится на дочери Белуша, бана сербского, дяди короля. Отправляет супругу во Владимир к Изяславу, а сам задерживается в Венгрии, «зане труденъ безъ дружины своея». В самом начале следующего 1151 г. Изяслав вновь просит отправиться его с поручением в Венгрию: «ты вѣдаешь всю мысль и думу ихъ». Владимир приводит оттуда на помощь брату десятитысячное войско.

Вместе с братом и венгерским войском принимает участие в походе на Киев. Возглавляя «дружину свою моложьшюю» (передовой отряд. — Д.В. Донской), без боя занимает Белгород (начало марта) — ключевой пункт обороны Киева, после чего брат Владимира, великий князь Изяслав Мстиславич в третий раз (конец марта 1151 г.) занимает киевский престол. В том же году вместе с братьями Изяславом и Ростиславом и дядей Вячеславом Владимировичем отражает наступление Юрия Долгорукого и его союзников на Киев: участвует в сражениях за днепровские переправы, а затем во главе черных клобуков — в обороне Киева.

В 1152–1154 гг. совместно с братом Изяславом и венгерским королем Гейзой II предпринимает походы против союзника Юрия Долгорукого, князя Владимирка Володарьевича Галицкого, а после его смерти (зимой, в начале 1153 г.) — против его сына, Ярослава Владимирковича Осмомысла.

В 1155 г. пребывает во Владимире-Волынском. При посредничестве брата, князя Ростислава Мстиславича Смоленского, примиряется вместе со своими родичами с новым великим князем киевским Юрием Долгоруким (занял киевский престол 20 марта 1155 г.). Тогда же Юрий посылает Владимира вместе с его бывшим противником Ярославом Осмомыслом Галицким к Луцку против его племянника князя Мстислава Изяславича: князья осаждают Луцк, но, «не въспѣвше ничто же, воротишася опять». В том же году вместе с Юрием и другими князьями принимает участие в съезде князей с половцами в Каневе, после чего возвращается во Владимир-Волынский.

В 1156 г. Мстислав в нарушение мира внезапно нападает на Владимир-Волынский и захватывает в плен супругу и мать Владимира; сам Владимир бежит в г. Перемышль, а оттуда в Венгрию к своему зятю, королю Гейзе II.

В 1157 г. возвращается из Венгрии на Русь и присоединяется к великому князю Юрию Долгорукому и другим князьям, осаждающим Владимир-Волынский, в котором затворился Мстислав Изяславич. После безуспешной десятидневной осады князья отступают от города.

В том же году вместе с новым великим князем Изяславом Давыдовичем (занял киевский престол 19 мая 1157 г.) и другими князьями выступает к Турову с намерением занять этот стол. В течение десяти недель князья осаждают в Турове пинского князя Юрия Ярославича, однако из-за начавшегося мора «в коних» отступают от города.

В конце 1158 г. оказывается на стороне великого князя Изяслава Давыдовича в его борьбе с родичами Владимира — племянниками Мстиславом и Ярославом Изяславичами и двоюродным братом Владимиром Андреевичем. После поражения Изяслава у г. Белгорода (декабрь) бежит вместе с Изяславом Давыдовичем к Вышгороду, а затем в Гомель.

После утверждения в Киеве брата Владимира, великого князя Ростислава Мстиславича, (12 апреля 1159 г.) занимает княжеский стол в г. Слуцке,

В конце 1161 г. против Владимира складывается сильная коалиция князей, в которую входят Рюрик Ростиславич, Святослав Всеволодович и другие; князья подступают к Слуцку, и Владимир уступает им город, а сам уходит в Киев к своему брату. Ростислав дает ему г. Треполь с четырьмя другими городами в придачу.

В 1166 г. вместе с другими князьями по повелению великого князя Ростислава идет к Каневу, где князья встречают и сопровождают под охраной «Гречникъ и Залозникъ».

После смерти великого князя Ростислава Мстиславича (14 марта 1167 г.) посылает вместе со своими племянниками Рюриком и Давыдом Ростиславичами и киевлянами за князем Мстиславом Изяславичем, приглашая его в Киев. Сам же вместе с супругой и детьми переходит из Треполя в Вышгород. Мстиславу тем временем становится известно, что его родичи намереваются отобрать у него волости, в частности Владимир, — г. Торческ со всем Поросьем (в Киевской земле в междуречье Роси и Стугны). Мстислав получает помощь от поляков и от князя Ярослава Владимирковича Осмомысла и, соединившись с черными клобуками, 15 мая входит в город, причем посланные им вперед берендеи избивают мужей Владимира Мстиславича.

Владимир начинает замышлять против своего племянника, однако, уличенный в этом, сам является в Киев для оправданий. Князья скрепляют мир крестоцелованием, после чего Мстислав отпускает дядю в г. Котельницу.

Вскоре, однако, Владимир нарушает крестное целование. Дружина отказывается поддержать его; князь обращается к берендеям, но те, видя его одного, едва не убивают его. Владимир пытается укрыться в г. Дорогобуже, однако, князь Владимир Андреевич не принимает его; затем он обращается к суздальскому князю Андрею Юрьевичу Боголюбскому, который велит ему идти в Рязань к князю Глебу Ростиславичу; супругу и детей Владимир оставляет в г. Глухове, а мать его вынуждена уйти в Чернигов.

В начале 1170 г., узнав о смерти князя Владимира Андреевича (28 января), идет к Дорогобужу. Вступает в город лишь после того, как целует крест дружине, что не причинит никому вреда и не отнимет сел и имущества у вдовы Владимира Андреевича, однако, уже на следующий день нарушает данное обещание и выгоняет княгиню из города.

В том же году (примерно в марте) Киев вновь, на этот раз на короткий срок, занимает князь Мстислав Изяславич. Владимир «вземъ ряды» (заключает договор. — Д.В. Донской) с племянником, однако 13 апреля того же года тот оставляет Киев.

После смерти киевского князя Глеба Юрьевича (20 января 1171 г.) Владимир получает от князей Давыда и Мстислава Ростиславичей приглашение занять киевский стол. К тому времени, как замечает летописец, его связывали договорные обязательства с князем Ярославом Изяславичем и сыновьями покойного Мстислава Изяславича (умер 19 августа 1170 г.), однако Владимир в очередной раз нарушает крестное целование и, «утаився», идет в Киев, оставив на княжении в Дорогобуже своего сына Мстислава. 15 февраля 1171 г. Владимир занимает великокняжеский стол.

Вокняжение Владимира в Киеве вызывает сильное недовольство суздальского князя Андрея Юрьевича Боголюбского, который требует от него покинуть Киев и желает видеть на киевском престоле князя Романа Ростиславича Смоленского. Впрочем, великое княжение Владимира Мстиславича продолжалось неполных три месяца: той же весной князь сильно заболевает и умирает в понедельник 10 мая 1171 г. Похоронен там же в Киеве в монастыре Святого Феодора (Отчий).

По словам летописца, князь Владимир Мстиславич «много подъя бѣды, бѣгая передо Мьстиславомь ово в Галечь, ово Угры, ово в Рязань, ово в Половцихъ за свою вину, занеже не устояше въ крестномь цѣлованьи». В другом месте летописец отмечает, что «къ всей братьи своеи» князь был «верьтливъ» и постоянно нарушал данное им слово.

Князь Владимир Мстиславич был женат с конца 1150 г. на Елене (?), дочери хорватского бана и сербского палатина Белуша (из династии Неманичей; умер после 1156 г.), дяди (по матери) венгерского короля Гейзы II, которая упоминается в последний раз под 1167 г. Их дети: Мстислав (князь дорогобужский; умер после 1205 г.), Ярослав, Святослав (умер после 1192 г.) и Ростислав (умер после 1201 г.).