Владимир Григорьевич Федотов родился 18 января 1943 года в Москве в семье известного футболиста Григория Федотова. В качестве игрока выступал за ЦСКА с 1960 по 1975 годы, в составе которого стал чемпионом СССР 1970 года, дважды завоевывал бронзовые медали (1964 и 1965) и выходил в финал Кубка СССР 1967 года. В чемпионатах СССР провел 382 матча и забил 92 гола, став в 1964 году лучшим бомбардиром первенства с 16 голами.
Федотов является рекордсменом ЦСКА по количеству матчей в чемпионатах СССР. За сборную СССР провел 22 матча, забил 4 гола. Федотов также пять раз попадал в список 33 лучших игроков по итогам сезона, причем 4 раза возглавлял его.
Тренерскую карьеру Владимир Федотов начал в 1978 году, войдя в тренерский штаб ЦСКА. Затем работал с такими клубами как ростовский СКА, с которым выиграл Кубок СССР в 1981, а также «Асмарал» (Тула), «Мухаракку» (Бахрейн), «Спартак» (Владикавказ), «Металлург» (Липецк), «Сокол» (Саратов), «Черноморец» (Новороссийск), «Левски» (София, Болгария) и «Арсенал» (Тула). В начале 1980-х годов он входил в штаб олимпийской и национальных сборных СССР.
Владимир Федотов работал в «Спартаке» в 2002–2003 годах помощником Олега Романцева, затем техническим и спортивным директором клуба. В 2003 и 2006 годах был исполняющим обязанности главного тренера, а с мая 2006 по июнь 2007 года – главным тренером «Спартака». Под руководством Федотова команда завоевала серебряные медали чемпионата России 2006 года и вышла в групповую стадию Лиги чемпионов.
С 26 июня 2007 по 2008 год Федотов работал спортивным директором ФК «Москва».
Владимир Федотов был зятем легендарного тренера Константина Бескова.
16 марта 2009 года Владимир Федотов был госпитализирован в Боткинскую больницу Москвы в состоянии комы. Он умер в Боткинской больнице 29 марта 2009 года, не приходя в сознание.