Начальная веха в спортивной карьере Владимира Чагина, которая стала достоянием не только команды «КАМАЗ-мастер», но и всего российского автоспорта, датируется 1996 годом. Впервые сев за руль гоночного автомобиля, он выигрывает сверхпротяжённый супермарафон «Париж — Ульяновск — Улан-Батор». В этом году команда «КАМАЗ-мастер» впервые в истории отечественного автоспорта также стала чемпионом мира в этом виде спортивных состязаний, где до этого господствовали экипажи ведущих автомобильных корпораций мира. Чагин стал самым молодым за всю историю международных супермарафонов пилотом спортивного грузовика.
Он рубеж за рубежом покоряет самые знаменитые этапы розыгрыша Кубка мира по внедорожным ралли, а также непревзойдённый по сложности и трудностям трансконтинентальный супермарафон «Париж — Дакар».
2002 год становится новой вехой в истории команды «КАМАЗ-мастер». Она сама разрабатывает, проектирует, собирает гоночные грузовики с маркой «КАМАЗ» и выступает на них в соревнованиях. Для подобной работы она имеет хорошо продуманную и организованную структуру, которая включает в себя необходимые функциональные звенья, объединённые в департамент специализированной техники. Владимир Чагин, в быту начальник бюро организации процессов производства департамента специализированной техники НТЦ ОАО «КАМАЗ», принимает самое непосредственное участие в этом процессе — от проектирования до сборки.
15 февраля 2011 Владимир Чагин объявил, что покидает большой спорт. Прекращая выступления в гонках, Владимир не уходит из команды. Он продолжает возглавлять некоммерческую организацию «КАМАЗ-Автоспорт». Как отметил руководитель команды «КАМАЗ-мастер» Семен Якубов, «это было мужественное решение предоставить другим пилотам возможность побывать на подиуме».
Результат Чагина в личном зачете в гонках Париж-Дакар — семь побед в одной категории — больше, чем у кого-либо за всю историю ралли (у чеха Карела Лопрайса (класс грузовиков) и француза Стефана Петранселя (класс мотоциклов) по шесть побед в личном зачете). Однако по общему числу побед в 2011 году Чагин вышел только на второе место, уступая Стефану Петранселю. У легендарного французского гонщика в общей сложности девять побед (шесть в классе мотоциклов и три в классе автомобилей).
Победитель Кубка мира по ралли-марафонам 1996 и 2000 гг., двукратный чемпион России, обладатель Кубка России. Обладатель звания «Лучший гонщик России».