Проживал в Нижнем Тагиле.

В Красной Армии с февраля 1938г.

Вероятно, окончил военное авиационное училище штурманов (Чкаловское или Челябинское).

Присвоено звание лейтенант.

Служил в составе 132 скоростного бомбардировочного авиаполка.

К началу войны полк входил в состав 45 смешанной авиадивизии. Базировался в районе Кировограда. Имел на вооружении самолеты СБ, АР-2.

23 июня 15 самолетов АР-2 и 15 самолетов СБ перебазировались из Кировограда на аэродром Раздельная.

24 июня экипажи полка бомбардировали железнодорожную станцию Яссы (5 самолетов получили пробоины от огня зенитной артиллерии), танки в районе Бакша, пехоту и артиллерию у Скулени. Перебазировавшись на аэродром Цебриково, продолжили уничтожать войска противника в районе Скулени (в воздушном бою были сбиты 2 самолета АР-2).

26 июня с аэродрома Раздельная первым вылетом 33 самолета СБ бомбардировали г.Яссы. В воздушном бою с 14 истребителями Ме-109 (Мессершмитт) сбили 5. Вторым вылетом восьмерка СБ бомбардировала окраину Скулени и западный берег р.Прут.

27 июня полк произвел 9 боевых вылетов, 28- 6. 

В июле: 02- 36, 03- 6, 04-25 (сбиты 3 Ме-109), 05- 10, 06- 11, 07- 27, 08- 42, 09- 33, 10- 31 (сбиты 2 Ме-109), 11- 14 (один вылет произведен на самолете Пе-2), 12- 27, 13- 14, 14- 14 (не возвратились 3 самолета СБ), 15- 22.

16 июля полк совершил 3 боевых вылета, 17- 7

30 июля полк передал оставшиеся самолеты в 45 скоростной бомбардировочный авиаполк.

Личный состав полка был направлен в тыл для переучивания на самолеты Пе-2.

Возможно, Владимир Сергеевич проходил переподготовку в Липецком учебном авиационном центре (Липецкие авиационные курсы усовершенствования командиров эскадрилий ВВС Красной Армии). Центр вел подготовку личного состава и формирование маршевых полков на бомбардировщики Пе-2. С октября 1941г. центр находился в эвакуации в районе с.Сергиевск Куйбышевской обл.

В 1942г. принят в кандидаты в члены ВКП(б), кандидатский билет №3626454.

Весной 1942г. был направлен на станцию Белая Иркутской области, где базировался 23 запасных авиаполк.

На его базе формировался 527 ближний бомбардировочный авиаполк. Командир полка майор Дедов-Дзядушинский Михаил Павлович.

На вооружении имел самолеты Пе-2.

В первой половине июня 1942г. полк начал перелет на запад.

Вошел в состав 211 бомбардировочной авиадивизии.

В конце июня приступил к боевой работе на Калининском фронте.

02 июля 1942г. 8 самолетов полка в период с 19-00 до 21-00 совершили вылет на бомбардировку скопления танков и артиллерии противника в районе д.Шайтровщина (совр. Бельский р-н, Тверская обл.). В районе Мостовая были атакованы 7 истребителями противника. 

Согласно записи в журнале боевых действий 3 воздушной армии, в воздушном бою был сбит самолет экипажа: командир звена старший лейтенант Павленко Сергей Прокофьевич, стрелок-бомбардир лейтенант Петров Владимир Сергеевич, воздушный стрелок-радист старший сержант Стодорнов Игорь Иванович. 

07 июля Владимир Сергеевич был взят в плен в районе станции Оленино.

Содержался в лагере Людвигбург, шталаге 5А г.Мюльберг.

Освобожден в 1945г.

Спецпроверку прошел в 32 запасном стрелковом полку 12 запасной стрелковой дивизии (станция Алкино).

Уволен в запас 03 декабря 1945г.

Награжден медалью  «За победу над Германией в Великой Отечественной войне 1941-1945 гг.».

Жил в г.Петропавловск Северо-Казахстанской обл.

В честь 40-летия Победы награжден орденом Отечественной войны II степени.