Владимир Федосеев родился в 1932 году в Ленинграде. Образование получил в Государственном музыкально-педагогическом институте имени Гнесиных (ныне Российская академия музыки) и аспирантуре Московской государственной консерватории имени П. И. Чайковского (класс профессора Лео Гинзбурга).
Карьеру симфонического дирижера начал в Заслуженном коллективе России оркестре Ленинградской филармонии по приглашению Евгения Мравинского. В Ленинграде состоялся и театральный дебют Владимира Федосеева – в Государственном академическом театре оперы и балета имени С. М. Кирова (Мариинском), где им была поставлена «Царская невеста» Римского-Корсакова.
В 1980–1990-е годы в парижском зале Плейель под управлением Владимира Федосеева были представлены в концертном исполнении оперы «Евгений Онегин» Чайковского, «Снегурочка» Римского-Корсакова и «Алеко» Рахманинова; также под его управлением в Осло, Стокгольме и Мюнхене с участием Международного фестивального хора и выдающихся солистов Кэрол Ванесс, Флоренс Квивар, Лучано Паваротти и Роберто Скандьюцци прозвучал Реквием Верди.
Дирижером были осуществлены постановки опер и балетов в крупнейших театрах Европы: миланском Ла Скала («Сказка о царе Салтане» Римского-Корсакова, «Пиковая дама», «Спящая красавица» и «Щелкунчик» Чайковского), Венской государственной опере («Кармен» Бизе, «Борис Годунов» Мусоргского, «Чудесный мандарин» Бартока), Опере Цюриха («Жизнь за царя» Глинки, «Демон» Рубинштейна, «Аттила» Верди). В январе 2017 года Владимир Федосеев дирижировал на премьерных показах оперы «Турандот» Пуччини в московской «Геликон-опере», после чего был приглашен в театр на должность музыкального руководителя.
Владимир Федосеев – художественный руководитель и главный дирижер Государственного академического Большого симфонического оркестра имени П. И. Чайковского (с 1974 года), главный дирижер Венского симфонического оркестра (1997–2005); постоянный приглашенный дирижер Оперы Цюриха (с 1997 года), первый приглашенный дирижер Токийского филармонического оркестра (с 2000 года); приглашенный дирижер Симфонического оркестра Баварского радио, Филармонического оркестра Радио Франс, Симфонического оркестра Финского радио, Берлинского симфонического и Дрезденского филармонического оркестров, симфонических оркестров Штутгарта, Эссена, Кливленда и Питтсбурга.
Центральное место в творческой биографии Владимира Федосеева занимает работа с Большим симфоническим оркестром имени П. И. Чайковского, художественным руководителем и главным дирижером которого маэстро является уже полвека. Под руководством дирижера оркестр укрепил свою международную известность, осуществил множество премьер сочинений современных композиторов, развивая творческие контакты с русскими и западными авторами (Дмитрием Шостаковичем, Георгием Свиридовым, Кшиштофом Пендерецким, Дэвидом Роузом, Рагнаром Сёдерлиндом, Владимиром Рубиным, Романом Леденёвым).
Первыми крупными работами дирижера с БСО стали концертные исполнения, а также записи в фонд радио и на пластинки опер «Сельская честь» Масканьи, «Черевички» Чайковского, «Снегурочка» и «Майская ночь» Римского-Корсакова. Многие записи Владимира Федосеева, в том числе все симфонии Бетховена и Чайковского, симфонии Малера и Танеева, стали бестселлерами. Пластинка «Майская ночь» получила премию «Золотой Орфей» Французской академии звукозаписи (L'Académie du disque lyrique) и была признана лучшей оперной записью 1976 года. В дискографии дирижера также представлены все симфонии Брамса и Глазунова, симфонии Шостаковича.
Владимир Федосеев – народный артист СССР, народный артист Российской Федерации, лауреат Государственных премий СССР и РФ, Премии Правительства РФ в области культуры, полный кавалер ордена «За заслуги перед Отечеством», почетный профессор Московской консерватории.
Маэстро удостоен множества других российских и международных наград, среди которых орден Святого Владимира, орден преподобного Сергия Радонежского I степени, орден Почета, орден Святого благоверного князя Даниила Московского I степени, Командорский крест II степени почетного знака «За заслуги перед Австрийской Республикой», орден Славы и чести I степени, орден «За заслуги в культуре и искусстве», золотая медаль Российской академии художеств, золотая медаль Международного общества Густава Малера, Серебряный приз телерадиокомпании «Асахи» в Японии (за программы, включающие сочинения Чайковского и Шостаковича), российская национальная театральная премия «Золотая маска» «За выдающийся вклад в развитие театрального искусства», Европейская премия «Треббия». В 2023 году Владимир Федосеев стал лауреатом Международной профессиональной музыкальной премии BraVo в номинации «Дирижер года».
