Владимир Васильевич Марковников родился (13) 25 декабря 1837 года в городе Княгинин Нижегородской губернии. В 1856 году он поступил на юридический факультет Казанского университета и одновременно посещал лекции по химии профессора А.Бутлерова, прошел практикум в его лаборатории, и под влиянием которого решил стать химиком.
По окончании университета в 1860 году Владимир был оставлен в качестве лаборанта в химической лаборатории, а затем постепенно занялся и преподавательской работой. Получив степень магистра в 1865 году, он с целью подготовки к профессорской деятельности отправился на два года за границу, где работал в лабораториях известных европейских ученых.
Вернувшись в Россию, Марковников стал доцентом на кафедре химии Казанского университета. В 1868 году он явился одним из организаторов Русского химического общества и одним из активнейших инициаторов издания химического журнала на русском языке. Через год он защитил докторскую диссертацию и работал профессором сначала в Казанском, а затем Новороссийском университетах.
В 1873 году Владимир получил место профессора на кафедре химии Московского университета, где устроил первую в России большую лабораторию, приспособленную не только для практикума, но и для научных исследований. Результатом деятельности стали свыше сотни исследований, произведенных под руководством Марковникова и опубликованных в различных научных изданиях.
Исключительно плодотворной была педагогическая деятельность учёного, создавшего знаменитую «марковниковскую» школу химиков. Он очень много времени уделял работе со студентами. Многие из его учеников стали известными учеными с мировым именем: И.Каблуков, В.Оглоблин, Н.Кижнер и другие.
Основные научные труды Марковникова посвящены развитию теории химического строения, органическому синтезу и нефтехимии. Его теоретические исследования и экспериментальный материал сыграли огромную роль в развитии химии и подтвердили правильность теории А.Бутлерова. Он открыл изомерию жирных кислот, сформулировал правила, которые сейчас известны как правила Марковникова.
Во время русско-турецкой войны (1877) Владимир Васильевич организовал снабжение дезинфекционными средствами лазареты русской армии, во время ветлянской чумы издал «Общедоступное руководство к дезинфекции», а в период холерной эпидемии произвел около 50 анализов разных сортов русского дегтя, с целью заменить им привозную карболовую кислоту.
С начала 1880-х годов Марковников занимался изучением кавказской нефти, в которой открыл новый обширный класс соединений, названных им нафтенами, впервые изучил нафтилены. Он исследовал состав нефти, заложив основы нефтехимии как самостоятельной науки. За большие заслуги в данной области Марковников был награжден золотой медалью на Парижском нефтяном конгрессе (1900).
Также ученый изучал Астраханские соляные озера с целью применения солей в промышленности, исследовал минеральные воды на Кавказе. Результаты всех своих исследований Марковников публиковал в статьях и работах, он также издал ряд статей по экономическим вопросам, о вывозе русской нефти в Западную Европу, о заразных болезнях и о чуме в Москве в царствование Екатерины II.
Ученый хорошо знал нужды отечественной химической промышленности, боролся за ее развитие, старался каждое открытие довести до практического применения. Большое значение имеют труды Марковникова по истории науки.
Умер Владимир Васильевич Марковников (29 января) 11 февраля 1904 года в Москве.