Владимир Толоконников родился 25 июня 1943 года в Алма-Ате (Казахская ССР, ныне Республика Казахстан). В школьные годы посещал драматический кружок под руководством Михаила Азовского и участвовал в молодежной театральной студии Юрия Померанцева на республиканском телевидении. После окончания школы несколько лет безуспешно пытался поступить в московские театральные училища.
Служба в армии С 1962 по 1964 годы служил в рядах Вооруженных сил СССР, сначала в Белорусской ССР (ныне Белоруссия), затем в составе Группы советских войск в Германии.
Ранняя театральная карьера В середине 1960-х годов непродолжительное время работал актером Куйбышевского театра юного зрителя (ныне Самарский театр юного зрителя «Самарт»). В 1972 году Владимир Толоконников окончил актерский факультет Ярославского театрального училища (ныне Ярославский государственный театральный институт имени Фирса Шишигина).
Работа в театре Получив профессиональное актерское образование, Владимир Толоконников вернулся в Алма-Ату и один год проработал в местном Театре юного зрителя. С 1973 по 2017 год служил в Государственном академическом русском театре драмы имени М. Ю. Лермонтова (Алма-Ата). Он был задействован в постановках «На дне» по пьесе Максима Горького, «Вишневый сад» по произведению Антона Чехова, «Королевские игры» по пьесе Григория Горина, «Кабала святош» по произведению Михаила Булгакова, «Семейный портрет с посторонним» по комедии Степана Лобозерова, «Калигула» по пьесе Альбера Камю, «Собор Парижской Богоматери» по роману Виктора Гюго и других.
Работа в кино Владимир Толоконников дебютировал в кино в 1981 году, исполнив эпизодическую роль в остросюжетном фильме Амангельды Тажбаева «Последний переход». Широкую известность актеру принесла роль Полиграфа Шарикова в двухсерийном телефильме «Собачье сердце», поставленном Владимиром Бортко по повести Михаила Булгакова (1988). Также снимался в фильмах «Облако-рай» (1990, режиссер Николай Досталь), «Небо в алмазах» (1999, Василий Пичул), «Коля — перекати поле» (2005, Николай Досталь), «Хоттабыч» (2006, Петр Точилин), «Корпоратив» (2014, Олег Асадулин) и других. Премьеры последних кинокартин с его участием — драмы «Рисунки дождем» и «Дед», а также комедии «СуперБобровы. Народные мстители» — состоялись после его смерти, в 2018 году. В общей сложности актер снялся в более чем 60 фильмах и сериалах.
Награды и звания Владимир Толоконников был Заслуженным артистом Казахстана (1995). Он был награжден орденом Дружбы (2009) и казахстанским орденом «Курмет» (2008). Лауреат Государственной премии РСФСР имени братьев Васильевых (1990).
Гражданство В 2010 году указом президента РФ Дмитрия Медведева актеру было предоставлено российское гражданство.
Смерть Владимир Толоконников скончался 15 июля 2017 года в Москве на 75-м году жизни. Похоронен на Троекуровском кладбище.