En 1912 et en 1914 il danse pour les Ballets russes de Serge de Diaghilev; tous les rôles de Vaslav Nijinsky sont allés à Pierre Vladimiroff (Nijinsky a quitté la troupe de Diaghilev en 1917). Immédiatement après la Révolution russe, il a essayé de quitter sans y parvenir. Il réussit à partir en 1920 ou 1921 pour la France avec sa femme, la ballerine Felia Doubrovska[3],[2]. Il intègre alors les Ballets russes de Diaghilev où il danse de nombreux premiers rôles. En 1921, il crée le rôle du Prince dans la production de Diaghilev à Londres de La Belle au bois dormant. En 1922 et pendant quelques années Pierre Vladimirov a voyagé de manière indépendante avec sa femme Felia Doubrovska, puis il a dansé avec Mathilde Kschessinska à Paris[3] et plus tard en tournée avec Tamara Karsavina (1924), avec le Ballet Mordkin de Mikhail Mordkin (1925-1927), et avec Anna Pavlova (1928-1931) lors de sa tournée[4].
Il fut quelque temps amant de Mathilde Kschessinska, qui était la maîtresse du grand-duc André et, ce dernier l'ayant provoqué en duel, lui a finalement tiré dans le nez.