Владимир Львович Машков родился в Туле. Окончил Школу-студию МХАТ (1990, курс О.Табакова). В 1989-1990 - актер МХАТ, с 1990 - актер и режиссер (с 1992) Театра под руководством Олега Табакова.
   В кино дебютировал в 1989 году в фильме "Зелёный огонь козы". Звездным стал для актера 1994 год, когда он исполнил главные роли в фильмах молодых российских режиссёров, ознаменовавших собой новый этап отечественного кинематографа: в «Лимите» Дениса Евстигнеева и в «Подмосковных вечерах» Валерия Тодоровского. Одной из самых заметных работ Владимира Машкова стала роль Толяна в выдвигавшейся на «Оскар» картине Павла Чухрая «Вор», которая вышла на экраны в 1997 году.
   В том же 1997 году Владимир Машков поставил свой первый фильм — «Сирота казанская».
   В 2000-х Владимир Машков много времени проводит в США, снимаясь в голливудских фильмах ("Танцы в "Голубой игуане" (2000, США), "15 минут славы" (2001, США), "Американская рапсодия" (2001, США-Венгрия), "В тылу врага" (2001, США).
   В 2017 году исполнил главную роль в фильме "Движение вверх" про советских баскетболистов победивших на олимпиаде, фильм стал рекордсменом по сборам собрав за восемь недель проката в России и странах СНГ - 3 млрд руб. Из всех иностранных фильмов поспорить по популярности с ним смог только «Аватар» Джеймса Кэмерона.
   Заслуженный артист Российской Федерации (1996).
   Премия "Киношок" в номинации "Приз за лучшую роль" (1997).
   Премия "Ника" в номинации "Актер" (1997).
   Народный артист Российской Федерации (2010).