Vladímir Fedoseyev se graduó en la Escuela Estatal de Música Gnessin de Moscú y en el Conservatorio Chaikovski. Mravinsky lo invitó a realizar su debut con la Orquesta Filarmónica de Leningrado (ahora San Petersburgo). Se inició en la ópera en el Teatro Mariinski. Ha sido director artístico y director titular de la Orquesta Sinfónica de la Radio de Moscú, denominada ahora Orquesta Sinfónica Chaikovski, desde 1974. Fedoseyev y su orquesta han finalizado recientemente una gira por las capitales europeas que conmemoró su 80.º Aniversario. Desde 1997 hasta 2004 fue director titular de la Orquesta Sinfónica de Viena.
En los últimos años ha trabajado con multitud de orquestas destacadas de todo el mundo, como la Orquesta de la Radio de Baviera, Filarmónica de Colonia, Gewandhaus de Leipzig, Filarmónica de Berlín, Tonhalle de Zúrich y la Orquesta Filarmónica de la Radio Francesa. En especial, mantiene una cercana conexión con Japón y fue nombrado principal director invitado de la Orquesta Filarmónica de Tokio en 1996. Es el principal director invitado de la Ópera de Zúrich. Lo más relevante de la temporada incluye Musikverein de Viena con la Orquesta Sinfónica de Viena, compromisos con la Orquesta Nacional de Lyon y Konzerthausorchester de Berlín.
Su inmensa discografía abarca música sinfónica, óperas, oratorios y ballets. Warner Classics ha publicado recientemente sus grabaciones completas de las sinfonías de Brahms. A lo largo de su extensa carrera, Vladimir Fedoseyev ha recibido multitud de premios internacionales, como la Medalla de Oro de la Sociedad Internacional Gustav Mahler en reconocimiento por sus excepcionales interpretaciones y grabaciones de las obras del compositor.