Aos 8 anos, o tsar Nicolao I morría, de modo que o seu pai pasaba a sucedelo como tsar de Rusia.[2] O Gran Duque Vladimir Aleksandrovich recibiu unha educación esmerada, interesándose pola literatura e as artes. Como os membros homes da dinastía Romanov, estivo involucrado na carreira militar. Trala morte do tsarévich Nicolao Aleksandrovich, Vladimir Aleksandrovich quedou como segundo herdeiro ao trono.[2] A diferenza do seu irmán Alexandre, Vladimir demostrou ser ambicioso, e a punto estivo de ser novo herdeiro ao trono cando o seu irmán quixo casar de forma morganática, pero finalmente non o fixo.[3] A relación entre os dous irmáns, aínda que foi cordial, nunca foi moi calorosa.[4]
O fillo máis vello de Vladimir, o gran duque Cirilo Vladimirovich de Rusia casou en 1905 coa súa prima irmá Vitoria Melita de Saxonia-Coburgo-Gotha, filla da gran duquesa María Aleksandrovna de Rusia. Este matrimonio foi rexeitado por Nicolao II[8], pois a Igrexa Ortodoxa rusa prohibía o matrimonio entre primos irmáns, polo que Cirilo foi desposuído do seu título imperial. Ademais, Vitoria Melita estaba divorciada do seu primeiro marido, algo que non se vía apropiado na conservadora corte rusa, máis aínda se este era o irmán da tsarina, o gran duque Ernesto Lois de Hesse-Darmstadt. O tratamento do seu fillo creou unha loita entre Vladímir Aleksandrovich e o tsar. Con todo, despois de varias mortes na familia, Cirilo quedou terceiro na liña de sucesión ao trono imperial, e Nicolao II acordou restablecelo nos seus títulos imperiais,[8] dándolle á súa esposa o título de Gran Duquesa Vitoria Feodorovna.[8]
Vladimir Aleksandrovich morreu en 1909. Despois da Revolución rusa de 1917, Cirilo Vladimirovich foi proclamado emperador en París en 1924, no exilio. Desta maneira, a liña do gran duque Vladimir Aleksandrovich recibiu a condición de agnada da casa imperial. Vladimir Aleksandrovich era o avó paterno do pretendente, o gran duque Vladimir Kirilovich de Rusia, nado en 1917.