Владимир Давыдов родился 7 (19) января 1849 года в Новомиргороде (теперь Кировоградская область, Украина) в небогатой дворянской семье. Отец его был поручиком уланского полка. Учась в Тамбовской гимназии, Владимир принимал участие в школьных спектаклях, исполняя самые разные роли, в том числе и женские. Окончив в 1866 году гимназию, Владимир Давыдов приехал в Москву.
В Москве Давыдов окончательно увлёкся сценой, наблюдая за игрой актеров Малого театра, и стал брать уроки драматического искусства у известного актёра И. В. Самарина.
В 1867—1880 годах Давыдов играл на сцене провинциальных театров в городах: Орёл, Саратов (Саратовский театр драмы), Казань, Воронеж, Астрахань, Тамбов в основном в составе антрепризы П. М. Медведева.
С 1880 по 1924 год Давыдов играет в столице на сцене Александринского театра. Среди его ролей — комедийные, трагедийные, водевильные, даже женские. Популярность Давыдову принесли спектакли по классике: пьесы Чехова, Островского.
Владимир Николаевич Давыдов занимался педагогической деятельностью. Среди его учеников Константин Зубов, Вера Комиссаржевская, Николай Ходотов, Л. С. Вивьен. Некоторое время жил в пассаже Солодовникова, часть которого сдавалась под квартиры.